首页资讯专家视野｜左旋肉碱通过抗氧化应激和抗炎作用改善慢性肾脏病贫血和透析相关低血压

专家视野｜左旋肉碱通过抗氧化应激和抗炎作用改善慢性肾脏病贫血和透析相关低血压

来源：泰然健康网时间：2024年12月08日 02:53

据最新的研究报道，2017年全球范围内慢性肾脏病（CKD）患者人数高达6.975亿，约占世界总人口的9.1%，意味着每10人中就有一人患有CKD[1]。同样，我国CKD患者人数也十分庞大，目前有CKD患者1.323亿，患病率约为7180/10万[2]。CKD的防治不容忽视。

01炎症反应和氧化应激诱导CKD的发生发展

炎症反应和氧化应激与CKD的发病密切相关（图1）[3]。CKD患者肾脏组织中NF-кB的过度激活导致诱导型一氧化氮合酶表达增加和细胞因子产生增加。一直以来，C反应蛋白（CRP）、白细胞介素-6（IL-6）、IL-1、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、脂肪因子和黏附分子均被认为是CKD发展过程中的重要炎症标志物。例如，TNF-α表达增加可能会增加CKD患者心力衰竭的发生风险。伴随炎症和CKD的不断进展，肾脏组织中线粒体呼吸链和NADPH氧化酶不断产生活性氧（ROS），导致肾脏氧化应激增加。目前，已在CKD患者和肾损害动物模型中观察并证实ROS水平升高。

图1 CKD的炎症生物标志物

02CKD患者尤其透析患者极易出现肉碱缺乏

肉碱，也被称为β-羟基-γ-三甲基氨基丁酸，是哺乳动物能量代谢中必需的一种天然抗氧化剂，也是公认的非蛋白质类氨基酸，至今已发现100余年。左旋肉碱的主要来源是肾脏和肝脏的内源性合成以及膳食摄入，其内源性合成需使用赖氨酸和蛋氨酸两种必需氨基酸通过分解代谢激活合成（图2）[4]。左旋肉碱在人体中的主要作用是促进脂质代谢，左旋肉碱几乎完全存在于细胞内，是中长链脂肪酸代谢的必需辅助因子。一方面，肉毒碱乙酰转移酶以左旋肉碱为底物将脂肪酸转移到线粒体内部基质中，促进长链脂肪酸进入β氧化循环，并促进其氧化分解，为细胞提供能量；另一方面，左旋肉碱可促进短链脂酰基输出，通过三羧酸循环作用清除过多的活性氧，可抑制肾小管上皮细胞氧化应激和脂质过氧化。此外，左旋肉碱还在不同支链氨基酸的代谢中发挥重要作用，参与稳定细胞功能。

图2 体内肉碱的代谢过程

由于肾脏肉碱合成能力受损以及膳食摄入不足导致CKD患者极其出现肉碱缺乏症，而慢性血液透析患者在血液透析过程中容易通过透析膜丢失肉碱，肉碱缺乏的发生率更高[5]。透析伴肉碱缺乏的CKD患者容易出现红细胞生成素刺激剂抵抗性贫血、肌病、肌无力、透析时肌肉痉挛和低血压等症状[4]。

03天然抗氧化剂左卡尼汀可抑制肾脏氧化应激和炎症反应减少CKD患者透析相关并发症

越来越多的研究发现，给予CKD患者（尤其透析患者）补充左卡尼汀，即左旋肉碱（L-carnitine），有助于减少透析相关并发症。有一项Meta分析纳入了8项研究（n=224），研究发现左旋肉碱降低了血液透析患者透析相关性低血压的发生率（合并OR=0.26，95%CI 0.10-0.72，p=0.01，I2=76.0%）、肌肉痉挛发生率（合并OR=0.22，95% CI 0.06-0.81，p=0.02，I2=74.7%）；此外，补充左旋肉碱>4200mg/周，持续至少12周可以预防透析相关性低血压[5]。另一项Meta分析也评估了给予需行透析的CKD患者补充肉碱对透析相关并发症的有效性和安全性[6]。该研究纳入了47项平行RCT研究和5项交叉RCT研究（共n=3398），研究发现，左旋肉碱可能改善透析患者的血红蛋白水平（MD 0.46 g/dL，95%CI 0.18~0.74，I2=86%）和红细胞压积值（MD 1.78%，95%CI 0.38~3.18，I2=84%）。

左卡尼汀减少CKD患者透析相关并发症的机制可能由于抗氧化应激和抗炎作用。有研究通过异丙肾上腺素诱导的肾功能损伤大鼠模型发现，给予左旋肉碱治疗的大鼠血尿酸和肌酐水平降低，脂质过氧化改善，肾脏抗氧化酶活性增加，TNF-α、IL-6水平降低，且NF-кB的表达降低；组织病理染色还显示左旋肉碱可延缓大鼠肾损伤和胶原沉积[7]。另一项研究给予肥胖诱导的db/db小鼠口服左旋肉碱持续8周后发现，左旋肉碱不仅可以抑制小鼠近端小管细胞中线粒体活性氧的产生，增加肾脏中超氧化物歧化酶2的表达，降低循环线粒体DNA含量，减少蛋白尿，还能抑制巨噬细胞向肾脏组织浸润，降低巨噬细胞中TLR9的表达以及TNF-α和ROS的产生[8]。

04国内CKD相关指南对于左卡尼汀的推荐应用

基于前述循证依据，左卡尼汀已被纳入我国相关指南，用于纠正CKD患者的部分并发症。对于促红细胞生成刺激剂低反应的肾性贫血患者，《中国肾性贫血诊治临床实践指南》指出酌情纠正左卡尼汀缺乏可改善促红细胞生成素（EPO）抵抗，使透析患者贫血治疗额外获益[9]。此外，《血液透析中低血压防治专家共识（2022）》指出对于透析中容易出现低血压的患者，每次透析后或透析中使用左卡尼汀10~20mg/kg，生理盐水稀释至5~10mL静脉推注，可预防透析中低血压的发生[10]。

05小结

CKD患者以肾脏炎症反应和氧化应激为主要病理特征。同时，由于摄入不足、合成受损及透析损失，CKD患者极易出现肉碱缺乏。现有证据表明，左卡尼汀静脉注射可通过抗氧化应激和抗炎作用改善CKD患者的肾性贫血及透析相关低血压，因此，我国现有指南推荐使用左卡尼汀10~20mg/kg经生理盐水稀释后静脉推注，用于改善EPO抵抗或预防透析时低血压。然而，左卡尼汀的口服剂型或经腹膜透析液途径治疗对于CKD患者并发症的改善是否仍然有效尚不清楚，其对于透析相关疾病、肌无力和肌肉痉挛的临床证据也十分有限。未来仍需大规模临床试验进一步验证左卡尼汀在CKD患者中的疗效与安全性，以期改善CKD患者的临床结局。

参考文献：

[1] Collaboration GBDCKD. Global, regional, and national burden of chronic kidney disease, 1990-2017: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2017. Lancet. 2020;395(10225):709-733.

[2] 中华医学会肾脏病学分会专家组. 中国慢性肾脏病患者高血压管理指南（2023年版）[J]. 中华肾脏病杂志,2023,39(1):48-80.

[3] Graterol Torres F, Molina M, Soler-Majoral J, et al. Evolving Concepts on Inflammatory Biomarkers and Malnutrition in Chronic Kidney Disease. Nutrients. 2022;14(20):4297.

[4] Takashima H, Maruyama T, Abe M. Significance of Levocarnitine Treatment in Dialysis Patients. Nutrients. 2021;13(4):1219.

[5] Chewcharat A, Chewcharat P, Liu W, et al. The effect of levocarnitine supplementation on dialysis-related hypotension: A systematic review, meta-analysis, and trial sequential analysis. PLoS One. 2022;17(7):e0271307.

[6] Nishioka N, Luo Y, Taniguchi T, et al. Carnitine supplements for people with chronic kidney disease requiring dialysis. Cochrane Database Syst Rev. 2022;12(12):CD013601.

[7] Chisty TTE, Sarif S, Jahan I, et al. Protective effects of l-carnitine on isoprenaline -induced heart and kidney dysfunctions: Modulation of inflammation and oxidative stress-related gene expression in rats. Heliyon. 2024;10(3):e25057.

[8] Ito S, Nakashima M, Ishikiriyama T, et al. Effects of L-Carnitine Treatment on Kidney Mitochondria and Macrophages in Mice with Diabetic Nephropathy. Kidney Blood Press Res. 2022;47(4):277-290.

[9] 中国医师协会肾脏内科医师分会肾性贫血指南工作组. 中国肾性贫血诊治临床实践指南[J]. 中华医学杂志,2021,101(20):1463-1502.

[10] 中国医药教育协会肾病与血液净化专业委员会血液透析低血压防治专家组. 血液透析中低血压防治专家共识（2022）[J]. 中华内科杂志,2022,61(3):269-281.

荐读专家