劉鐵成，張秋雷，周升柱，岳 靜，王澤平，隋成玉，柳克祥，周 明

（1.吉林大學(xué)第二醫(yī)院 麻醉科，吉林 長春130041；2.吉林大學(xué)第二醫(yī)院 心血管外科；3.日本秋田大學(xué)醫(yī)學(xué)部）

體外循環(huán)（CPB）是現(xiàn)今心臟外科手術(shù)中應(yīng)用的重要方法之一，然而諸多實(shí)踐證實(shí)CPB過程可觸發(fā)全身性炎癥反應(yīng)綜合征（SIRS），CPB后SIRS的形成主要是由于炎性細(xì)胞因子的釋放，如促炎性細(xì)胞因子腫瘤壞死因子－α（TNF－α）、白細(xì)胞介素－6（IL－6）、白細(xì)胞 介 素－8（IL－8）以 及 單 核 細(xì) 胞 趨 化 激 活 因 子（MCAF）等和抑炎性細(xì)胞因子白細(xì)胞介素－10（IL－10）等。丙泊酚可以通過抑制 TNF－α、IL－6、IL－8等促炎性因子的產(chǎn)生和釋放，增加抑炎性因子IL－10的產(chǎn)生，從而減輕心肌缺血再灌注損傷［1］。本研究以TNF－α、IL－10為指標(biāo)，探索不同劑量丙泊酚在體外循環(huán)心臟手術(shù)病人中對其mRNA表達(dá)的影響，從而證實(shí)丙泊酚能否降低體外循環(huán)引起的心肌缺血再灌注損傷、更好的保護(hù)心肌。本研究旨在尋找丙泊酚的最佳靶控輸注劑量，為臨床應(yīng)用提供可行性依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 一般資料 本研究經(jīng)吉林大學(xué)第二醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)后實(shí)施。選擇擬行體外循環(huán)（CPB）的心臟手術(shù)成年患者60例 ，ASAⅡ～Ⅲ級，隨機(jī)分為低劑量組（A 組）2μg／ml，中劑量組（B組）3μg／ml，高劑量組（C組）4μg／ml，每組男 、女各10例。麻醉機(jī)為Drager Primus，監(jiān)護(hù)儀為PHILIPS MP70。

1.2 麻醉處理 術(shù)前30min肌注嗎啡0.1mg／kg、東莨菪堿0.01mg／kg。麻醉誘導(dǎo) ：靜注咪達(dá)唑侖0.05mg／kg、依托咪酯0.3mg／kg、舒芬太尼5μg／kg、維庫溴銨0.1mg／kg，經(jīng)口明視氣管插管；接麻醉機(jī)行機(jī)械通氣。VT 8～10ml／kg，RR 12次／分，I∶E為1∶1.5，術(shù)中連續(xù)監(jiān)測ECG、HR、SpO2、PETCO2，行有創(chuàng)動(dòng)靜脈穿刺連續(xù)監(jiān)測BP、MAP、CVP，間斷行動(dòng)脈血?dú)夥治?。分別于切皮前、轉(zhuǎn)流開始前及轉(zhuǎn)流結(jié)束后間斷追加芬太尼和肌松劑。麻醉維持給予丙泊酚血漿靶控輸注，濃度分別為2μg／ml、3μg／ml、4μg／ml。

1.3 體外循環(huán) 胸骨正中切口，經(jīng)上、下腔靜脈及主動(dòng)脈置管建立CPB；肝素鈉3mg／kg靜脈注射全身肝素化，術(shù)中維持活化凝血時(shí)間（ACT）＞480s；采用Mx19－HL2型高級智能化人工心肺機(jī)、膜式氧合器。全身淺低溫實(shí)施CPB，灌注流量50～70ml／（kg·min），維持平均動(dòng)脈壓45－80mmHg；預(yù)充液主要成分為乳酸鈉平衡液，中度血液稀釋，冷晶體停搏液保護(hù)心?。晦D(zhuǎn)流結(jié)束后魚精蛋白中和肝素（1：1），主動(dòng)脈開放后聯(lián)合靜脈泵注多巴胺等血管活性藥以維持循環(huán)功能。

1.4 標(biāo)本采集及檢測 分別于麻醉誘導(dǎo)后（T1）、停體外循環(huán)即刻（T2）、CPB后30min（T3）、CPB后60min（T4）、CPB后3h（T5）五個(gè)時(shí)間點(diǎn)抽取未抗凝靜脈血8ml，用外周血淋巴細(xì)胞分離液進(jìn)行梯度離心，從獲得的淋巴細(xì)胞中提取RNA，逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA，PCR后電泳掃描求積，即通過逆轉(zhuǎn)錄－聚合酶鏈反應(yīng)（RT－PCR）法檢測細(xì)胞因子 TNF－α、IL－10mRNA的表達(dá)，細(xì)胞因子PCR引物序列及相應(yīng)產(chǎn)物的長度見表1。本研究引入β－actin作為內(nèi)對照，以 TNFα、IL－10mRNA／β－actin mRNA 表示試驗(yàn)結(jié)果。

表1 細(xì)胞因子PCR引物序列及其擴(kuò)增產(chǎn)物片段的長度

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS16.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，每組數(shù)據(jù)均進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)和方差齊性檢驗(yàn)，方差齊者采用方差分析比較組間的差異，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；方差不齊者采用秩和檢驗(yàn)。組內(nèi)比較采用t檢驗(yàn)，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 三組病人性別、年齡、體重、術(shù)中失血情況、手術(shù)時(shí)間、麻醉時(shí)間、圍術(shù)期血流動(dòng)力學(xué)變化及監(jiān)護(hù)室觀察時(shí)間均無顯著差異（P＞0.05）。三組病人麻醉及手術(shù)期間血流動(dòng)力學(xué)變化無顯著差異（P＞0.05）。

2.2 三組病人不同時(shí)間點(diǎn) TNF－α、IL－10mRNA／βactin mRNA比值的結(jié)果見表2。在麻醉誘導(dǎo)后（T1）及停止體外循環(huán)即刻（T2）兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)檢測到的 TNF－α、IL－10mRNA／β－actin mRNA 比值變化無顯著差異（P＞0.05）；在停止CPB后30min（T3）、60min（T4）、3h（T5）三個(gè)時(shí)間點(diǎn)檢測到的 TNF－α、IL－10mRNA／β－actin mRNA 比值與停止 體外循 環(huán)即刻（T2）相比，TNF－α及IL－10mRNA 的表達(dá)呈不同程度增強(qiáng)，組內(nèi)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；停止CPB后不同時(shí)間點(diǎn)TNF－αmRNA的表達(dá)增強(qiáng)，在停止CPB后60min（T4）、3h（T5）兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)中劑量組TNF－αmRNA的表達(dá)與低劑量組相比程度減弱，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；在停止CPB后60min（T4）、3h（T5）兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)高劑量組TNF－αmRNA的表達(dá)與低劑量組相比程度減弱，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；停止CPB后不同時(shí)間點(diǎn)IL－10mRNA的表達(dá)增強(qiáng)，在停止CPB后30min（T3）、60min（T4）、3h（T5）三個(gè)時(shí)間點(diǎn)中劑量組與低劑量組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），在停止CPB后60min（T4）、3h（T5）兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)中劑量組與高劑量組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

表2 三組病人不同時(shí)間點(diǎn)TNF－α、IL－10mRNA／β－actin mRNA比值的比較（）

表2 三組病人不同時(shí)間點(diǎn)TNF－α、IL－10mRNA／β－actin mRNA比值的比較（）

與停止體外循環(huán)即刻（T2）比較，＊P＜0.05；與低劑量組（A組）比較 ，＃P＜0.05與高劑量組（C組）比較 ，△P＜0.05

指標(biāo) 組別T1 T2 T3 T4 T5 A組 0.48±0.17 0.49±0.18 0.57±0.18＊ 0.62±0.13＊ 0.65±0.08＊TNF－α B組 0.51±0.17 0.51±0.18 0.55±0.15＊ 0.57±0.11＊＃ 0.60±0.07＊＃C組 0.50±0.18 0.51±0.18 0.57±0.19＊ 0.60±0.12＊＃ 0.64±0.08＊＃A組 0.40±0.17 0.40±0.13 0.47±0.07＊ 0.53±0.03＊ 0.48±0.06＊IL－10 B組 0.40±0.16 0.41±0.13 0.48±0.07＊＃ 0.56±0.03＊?！?0.47±0.05＊?！鰿組 0.40±0.16 0.40±0.12 0.47±0.06＊ 0.54±0.03＊ 0.49±0.05＊

3 討論

體外循環(huán)（CPB）是目前心臟手術(shù)中應(yīng)用的重要方法，然而CPB過程中的非生理性灌注，外科手術(shù)造成的損傷、麻醉等因素導(dǎo)致人體體溫的變化、器官的缺血－再灌注等除了包括凝血系統(tǒng)、纖溶系統(tǒng)及補(bǔ)體系統(tǒng)的進(jìn)一步激活外，最重要的是激活中性粒細(xì)胞、單核－巨噬細(xì)胞系統(tǒng)和內(nèi)皮細(xì)胞等，導(dǎo)致炎性介質(zhì)如 TNF－α、IL －6、IL－8等細(xì)胞因子的釋放，使內(nèi)皮細(xì)胞損傷、血管舒張、通透性增加及中性粒細(xì)胞外滲，近而造成組織浸潤、組織受損、重要器官功能受損［2］，甚至觸發(fā)全身炎性反應(yīng)綜合征（SIRS），同時(shí)促炎性細(xì)胞因子的釋放與MOF的發(fā)生與發(fā)展有關(guān)。雖然周子超等［3］曾做過關(guān)于丙泊酚對體外循環(huán)心臟手術(shù)病人細(xì)胞因子的影響研究，也有Koen Raedschelders［4］等對體外循環(huán)下心臟手術(shù)中丙泊酚靶控劑量的探討，但對在體外循環(huán)下與細(xì)胞因子表達(dá)相關(guān)的丙泊酚靶控劑量的研究卻少有報(bào)道，而丙泊酚靶控輸注（TCI）的血藥濃度和血液動(dòng)力學(xué)變化之間具有密切的相關(guān)性［5］。本研究旨在通過RT－PCR法檢測細(xì)胞因子 TNF－α、IL－10mRNA的表達(dá)，從而探索丙泊酚用于體外循環(huán)心臟手術(shù)病人的最佳靶控輸注劑量。

有研究證實(shí)丙泊酚能夠減少自由基生成，抑制脂質(zhì)過氧化和減輕細(xì)胞膜損傷，對心肌缺血再灌注損傷具有一定的保護(hù)作用［6］。丙泊酚能提高心肌組織中超氧化物歧化酶（SOD）活性；抑制細(xì)胞內(nèi)鈣離子超載，抑制中性粒細(xì)胞（PMN）參與炎性反應(yīng)，減少兒茶酚胺的釋放從而間接減少氧自由基的生成。然而臨床應(yīng)用中丙泊酚的抗氧化作用并不與濃度呈正相關(guān)，當(dāng)丙泊酚濃度增加到一定程度時(shí)，抗氧化作用反而有所下降，因此并不是丙泊酚濃度越高越好。有研究證實(shí)心血管手術(shù)患者使用丙泊酚時(shí)其誘導(dǎo)和維持靶濃度較非心臟病患者低［7］。丙泊酚對缺血－再灌注心肌的保護(hù)作用體現(xiàn)在可以保護(hù)心肌的舒張、收縮功能，減少灌注后心律失常的發(fā)生率及減輕心肌頓抑［1］。

本研究中反映炎癥反應(yīng)發(fā)生的細(xì)胞因子TNF－α在停止體外循環(huán)后、心臟等器官發(fā)生缺血再灌注等損傷后，于不同時(shí)間點(diǎn)檢測其基因表達(dá)呈不同程度增強(qiáng)，與行體外循環(huán)前相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），說明體外循環(huán)能夠?qū)M織器官尤其是心肌造成損傷，與 Mosser DM［8］等證實(shí)的TNF－α參與了炎癥反應(yīng)相符。其中中劑量組丙泊酚靶控輸注能夠顯著降低促炎性細(xì)胞因子TNF－αmRNA的表達(dá)，從而減少促炎因子的釋放，減輕全身炎癥反應(yīng)。本研究中在停止體外循環(huán)后不同時(shí)間點(diǎn)中劑量組TNF－αmRNA表達(dá)增加的程度減弱，說明促炎性細(xì)胞因子的表達(dá)受到抑制，同時(shí)中劑量組IL－10mRNA表達(dá)程度增強(qiáng)，且與低劑量組和高劑量組相比差異顯著，說明靶控輸注3μg／ml丙泊酚時(shí)有助于抑炎性細(xì)胞因子IL－10mRNA的表達(dá)。

IL－10作為一種免疫抑制因子，起到相應(yīng)的抗炎作用，在機(jī)體免疫應(yīng)答中有調(diào)節(jié)和保護(hù)作用，對病人術(shù)中炎癥反應(yīng)的發(fā)生及術(shù)后轉(zhuǎn)歸有重要意義。有研究證實(shí)IL－10能抑制單核細(xì)胞與巨噬細(xì)胞的活性并抑制TNF－α和IL－6的合成［9］，同時(shí)其對缺血再灌注心肌的保護(hù)作用也可能是通過抑制缺血心肌細(xì)胞凋亡的結(jié)果［10］。因此CPB期間的抑炎性細(xì)胞因子IL－10mRNA的表達(dá)可以抑制促炎性細(xì)胞因子TNF－αmRNA的表達(dá)而起保護(hù)作用，與張建欣［11］等人所做的關(guān)于體外循環(huán)觸發(fā)的炎性反應(yīng)－病理生理機(jī)制及治療策略的探討的結(jié)論相一致。

綜上所述，本研究中中劑量（3μg／ml）丙泊酚靶控輸注時(shí)促炎性細(xì)胞因子TNF－αmRNA表達(dá)的程度減弱，而抑炎性細(xì)胞因子IL－10mRNA表達(dá)顯著增強(qiáng)，有利于機(jī)體整體抗炎能力的提高，更好地保護(hù)缺血再灌注心肌，改善體外循環(huán)心臟手術(shù)病人的預(yù)后，值得在臨床上應(yīng)用和推廣。

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