慢性肾病（CKD）中的脑血流与认知功能：一个生理学悖论

《Journal of the American College of Surgeons》：Cerebral Blood Flow and Cognition in CKD: A Physiological Paradox

　　CKD作为独立风险因素导致认知损伤，其脑血流悖论（升高而非降低）及影像标志物（白质完整性、神经代谢物）区别于阿尔茨海默病，肾移植后改善为关键特征。

　　慢性肾脏病（CKD）与认知功能障碍之间存在一种独立的关联性。尽管CKD通常被视为加速衰老的模型，但其在认知和大脑改变方面表现出的特征，与一般人群中衰老和痴呆的表现存在显著差异。与其他类型的痴呆，如阿尔茨海默病或血管性痴呆不同，CKD相关认知功能障碍尚未有专门的术语。因此，本文将使用“CKD相关”这一术语来描述这种认知障碍。

本文探讨了CKD相关认知功能障碍的独特特征。大脑和肾脏一样，是一个高度供血的器官，其血液供应量占心脏输出量的15%至20%，尽管其重量仅占人体的2%。因此，与CKD相关的脑血流变化，相较于衰老和阿尔茨海默病，是本文讨论的重点。这种变化在CKD患者中表现出与传统认知衰退不同的模式，可能揭示了其独特的病理生理机制。

脑血流在CKD患者中呈现出一种看似矛盾的现象。与衰老和痴呆相关的认知功能下降通常伴随着脑血流的减少。然而，目前的研究数据表明，CKD与脑血流的升高之间存在联系。这种现象在CKD患者中尤为明显，无论其是否接受透析治疗，都显示出较高的脑血流水平。例如，一项研究显示，CKD患者的估算肾小球滤过率（eGFR）越低，其脑血流越高。此外，另一项研究指出，透析患者与正常对照组相比，其脑血流水平较高，并且与认知功能呈负相关。这种现象同样出现在接受CKD治疗的儿童患者中，显示出CKD对脑血流的广泛影响。

在一项针对肾移植候选者的纵向研究中，发现这些患者在移植前的脑血流水平高于同龄的非CKD对照组。而在移植后，脑血流水平下降至正常范围，同时认知功能也有所改善。这一研究还表明，移植前的脑血流水平并不受透析方式（如血液透析与腹膜透析）的影响。类似地，另一项研究并未发现透析方式对脑血流水平产生差异。尽管血液透析可能在大脑的“watershed区域”降低脑灌注，但其他研究显示，CKD患者的脑血流在整体上呈现升高趋势，这可能表明系统性因素而非局部性因素在其中起作用。这种系统性变化可能与患者的整体健康状况有关，例如那些接受肾移植的患者可能具有较好的健康基础。

尽管一些基于人群的研究表明，较低的eGFR与较低的脑血流水平相关，但这些研究并未将CKD作为主要研究对象，因此参与者的比例较低。例如，在鹿特丹研究中，研究对象共有2645人，平均eGFR为86 ml/min per 1.73 m2，仅有80人（占3%）的eGFR低于60 ml/min per 1.73 m2。此外，这些研究中的CKD患者通常年龄较大，因此脑血流与eGFR之间的差异较为温和，与一般人群中年龄相关的脑血流变化相似。

CKD患者脑血流升高的具体原因尚不明确。可能的机制包括氧化应激、血脑屏障功能障碍、脑自调节紊乱以及透析治疗本身。此外，缺氧、增加的代谢需求以及贫血导致的血液粘度下降也可能影响脑血流。研究显示，CKD患者中贫血与脑血流水平之间存在负相关关系。然而，即使在调整了血红蛋白浓度后，CKD患者的脑血流仍保持在较高水平。这表明，脑血流的变化可能不仅仅由贫血引起，而是与CKD的其他病理生理过程有关。

值得注意的是，尽管CKD患者的脑血流水平较高，但年龄相关的脑血流下降在CKD患者中仍然存在。也就是说，CKD患者的脑血流水平可能在某些情况下高于正常人群，但在年龄增长的情况下，其脑血流水平可能低于年轻CKD患者。这种现象可能与CKD的多种因素共同作用有关，例如慢性炎症、代谢紊乱以及系统性血流动力学改变。

除了脑血流的变化，CKD还与其他类型的认知功能障碍有关。这些包括代谢性和退行性因素，以及血管性因素。例如，CKD患者的白质完整性发生变化，表现为较低的各向同性分数（FA）和较高的平均扩散率（MD），这些与阿尔茨海默病的特征相似。然而，CKD患者的神经化学物质如胆碱（Cho）和肌醇（myo-I）水平升高，而N-乙酰天门冬氨酸（NAA）则在神经退行性疾病中升高，但在CKD中并未表现出这种升高。此外，血脑屏障的功能障碍在CKD和阿尔茨海默病中均存在，这可能允许尿毒症代谢产物进入大脑，导致神经损伤。这些代谢产物通常是神经毒素，可能导致尿毒症性脑病。

CKD患者的白质完整性以及神经化学物质的变化在肾移植后可以恢复正常，这表明这些变化可能与尿毒症代谢产物有关，并且与阿尔茨海默病中的大脑改变不同。此外，CKD患者中还存在一些血管性因素，如较高的中风风险和系统性炎症。这些因素可能与认知功能障碍有关。血管性痴呆的影像学标志包括脑和白质完整性下降、血脑屏障功能障碍以及白质高信号、微出血、梗死和周围血管间隙的增加。然而，这些标志并非特异性，可能由其他非血管性因素引起。例如，白质高信号可能与非血管性退行性病变有关，如肝性脑病、多发性硬化、感染等。

尽管如此，CKD患者的认知功能障碍可能具有独特的病理生理机制，其表现不同于一般人群中的衰老和阿尔茨海默病。因此，对CKD相关认知功能障碍的研究不仅有助于理解其独特的机制，还可能为未来开发管理策略和设计临床试验提供依据。当前的研究主要集中在脑血流这一已知的影像学标志上，但其他代谢性和退行性改变同样值得进一步探索。这些研究的进展将有助于更全面地认识CKD对大脑的影响，并为改善患者的生活质量提供科学支持。