繆劍霞 陳磊 王良榮 林麗娜

右美托咪啶對(duì)心臟瓣膜置換術(shù)患者中性粒細(xì)胞NF-κB活性的影響

繆劍霞 陳磊 王良榮 林麗娜

目的鉬評(píng)價(jià)右美托咪啶對(duì)體外循環(huán)患者中性粒細(xì)胞NF-κB活性的影響。 方法 選擇期行體外循環(huán)下心臟瓣膜置換術(shù)患者40例，采用隨機(jī)數(shù)字表法將患者分為右美托咪啶組（D組）及對(duì)照組（C組），每組各20例。D組麻醉誘導(dǎo)后給予右美托咪啶負(fù)荷量0.5μg/kg，泵注給藥時(shí)間為15min，之后以維持量0.5μg/（kg·h）繼續(xù)泵注維持至手術(shù)結(jié)束；C組麻醉誘導(dǎo)后給予等量的0.9%氯化鈉溶液。記錄患者主動(dòng)脈阻斷、體外循環(huán)及麻醉維持時(shí)間。分別于給藥前（T0）、停體外循環(huán)后2h（T1）、6h（T2）及12h（T3），采集橈動(dòng)脈血樣行血?dú)夥治?，?jì)算呼吸指數(shù)（RI）和氧合指數(shù)（OI），提取中性粒細(xì)胞核蛋白，測(cè)定NF-κB DNA結(jié)合活性；采用ELISA法測(cè)定血漿TNF-α和IL-6水平。 結(jié)果 與T0比較，T1～T3時(shí)兩組患者RI升高，OI降低（均P＜0.05），與C組比較，D組患者T1～T3時(shí)RI降低（均P＜0.05），但兩組OI比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。與C組比較，T1～T3時(shí)點(diǎn)D組血漿TNF-α、IL-6水平降低；T2～T3時(shí)點(diǎn)中性粒細(xì)胞NF-κB DNA結(jié)合活性降低（P＜0.05）。 結(jié)論 右美托咪啶可抑制體外循環(huán)下?lián)Q瓣患者中性粒細(xì)胞NF-κB的激活，有助于減輕體外循環(huán)炎性反應(yīng)，改善患者的肺功能。

右美托咪啶 體外循環(huán) NF-κB 肺損傷

體外循環(huán)下心臟手術(shù)時(shí)，血液與體外循環(huán)機(jī)管道表面接觸、血液再灌注損傷以及內(nèi)毒素的作用等多種因素，可引起機(jī)體復(fù)雜的炎性反應(yīng)，導(dǎo)致患者術(shù)后呼吸衰竭、低心排出量綜合征等諸多并發(fā)癥[1]。右美托咪啶是新型α2腎上腺素能受體激動(dòng)劑，具有鎮(zhèn)靜和鎮(zhèn)痛作用，常輔助用于心臟瓣膜置換手術(shù)的麻醉[2-3]。有研究表明，右美托咪啶可抑制NF-κB活性，減輕炎性反應(yīng)，從而改善犬機(jī)械通氣相關(guān)性肺損傷[4]；而其是否可通過(guò)抑制NF-κB通路而改善體外循環(huán)下?lián)Q瓣患者肺功能卻未見(jiàn)報(bào)道。本研究擬評(píng)價(jià)右美托咪啶對(duì)體外循環(huán)換瓣患者中性粒細(xì)胞NF-κB活性及肺損傷的影響。

1 資料和方法

1.1 一般資料 選取我院于2014年1至12月?lián)衿谛畜w外循環(huán)下心臟瓣膜置換術(shù)患者40例，男28例，女12例，年齡45～65歲；ASA分級(jí)和紐約心臟病協(xié)會(huì)（NYHA）分級(jí)均為Ⅱ或Ⅲ級(jí)。術(shù)前左室射血分?jǐn)?shù)≥40%，無(wú)心臟手術(shù)史，無(wú)冠心病、高血壓及糖尿病病史，無(wú)肝、腎、肺功能明顯異常。采用隨機(jī)數(shù)字表法將患者分為右美托咪啶組（D組）和對(duì)照組（C組），每組各20例。兩組患者一般資料及術(shù)中情況比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05），詳見(jiàn)表1。本研究獲本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，并與患者簽署知情同意書。

表1 兩組患者一般資料及術(shù)中情況的比較

1.2 方法 入手術(shù)室前30min肌肉注射嗎啡10mg?；颊呷胧中g(shù)室后，在常規(guī)監(jiān)測(cè)下開(kāi)放外周靜脈通道及左側(cè)橈動(dòng)脈穿刺置管，進(jìn)行有創(chuàng)平均動(dòng)脈壓（MAP）監(jiān)測(cè)。靜脈注射咪達(dá)唑侖0.1～0.5mg/kg、舒芬太尼0.4～0.6μg/kg，依托咪酯0.3mg/kg和羅庫(kù)溴銨0.6mg/kg后行麻醉插管機(jī)械通氣，潮氣量8～10ml/kg，通氣頻率10～14次/min，吸呼比1∶2，吸入氧濃度60%，維持呼吸末二氧化碳分壓在35～40mmHg。麻醉誘導(dǎo)后，D組靜脈泵入右美托咪啶0.5μg/kg，泵注時(shí)間為15min，之后以維持量0.5μg/（kg·h）繼續(xù)泵注至術(shù)畢；C組靜脈輸注等量0.9%氯化鈉溶液。術(shù)中以七氟醚1%～2%、異丙酚1～2 mg/（kg·h）和瑞芬太尼2～4 μg/（kg·h）維持麻醉，維持腦電雙頻譜指在40～50，保持血壓和心率平穩(wěn)，使其波動(dòng)幅度不超過(guò)基礎(chǔ)值的20%。

體外循環(huán)均采用膜式氧合行非搏動(dòng)性灌注，灌注流量2.2～2.6L/（min·m2），轉(zhuǎn)流中維持MAP 50～90mmHg。冷血高鉀停搏液停跳心臟，體外循環(huán)期間用α穩(wěn)態(tài)處理酸堿血?dú)鉅顟B(tài)，血流降溫至鼻咽溫32℃，降溫速度為0.5～1℃/min，復(fù)溫速度控制在1℃/4～5min。

1.3 觀察指標(biāo)與檢測(cè)方法 分別于給藥前（T0）、停體外循環(huán)后2h（T1）、6h（T2）及12h（T3）采集橈動(dòng)脈血樣6ml，取血樣1ml，采用i-STAT300血?dú)夥治鰞x（美國(guó)Abbott公司）行血?dú)夥治?，?jì)算呼吸指數(shù)（respiratory index，RI）和氧合指數(shù)（oxygenation index，OI）。按下列公式計(jì)算：RI=P（A-aDO2）÷PaO2=[（Pb-PH2O）×FiO2-PaO2-PaCO2]÷ PaO2，P（A-aDO2）為肺泡-動(dòng)脈血氧分壓差，Pb為大氣壓，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下為760mmHg，PH2O為室溫下飽和水蒸氣壓，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下為47mmHg；OI=PaO2÷FiO2。剩余5ml動(dòng)脈血樣離心后提取血漿，-20℃保存，采用ELISA法（試劑盒由瑞士Bo-chfinger Mannhclim公司提供）測(cè)定血漿TNF-α和IL-6水平。動(dòng)脈血樣離心后，取下層血細(xì)胞，參照文獻(xiàn)[4]，采用Percoll非連續(xù)密度梯度法提取中性粒細(xì)胞；配制中性粒細(xì)胞懸液，用0.4%臺(tái)盼藍(lán)染色進(jìn)行活細(xì)胞計(jì)數(shù)。采用細(xì)胞核蛋白/漿蛋白抽提試劑盒（北京博凌科為生物科技有限公司）提取中性粒細(xì)胞核蛋白，BCA法進(jìn)行蛋白定量，-80℃保存?zhèn)溆?。采用Cool Imager分析軟件分析灰度值，以陽(yáng)性對(duì)照的灰度值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，反映中性粒細(xì)胞NF-κB DNA結(jié)合活性。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料以表示，組間比較采用t檢驗(yàn)，組內(nèi)比較采用重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)的方差分析，計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者不同時(shí)點(diǎn)OI、RI的比較 與T0比較，T1～T3時(shí)兩組患者RI升高，OI降低（均P＜0.05）；與C組比較，D組患者 T1～T3時(shí)RI降低（P＜0.05），但OI差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），詳見(jiàn)表2。

表2 兩組患者不同時(shí)點(diǎn)OI、RI的比較

2.2 兩組患者不同時(shí)點(diǎn)血漿TNF-α、IL-6水平及NF-κB DNA結(jié)合活性的比較 與T0比較，兩組患者T1～T3時(shí)血漿TNF-α和IL-6水平均升高，D組T2～T3時(shí)及C組T1～T3時(shí)中性粒細(xì)胞NF-κB DNA結(jié)合活性升高（均P＜0.05）；與C組比較，D組患者T1～T3時(shí)血漿TNF-α、IL-6水平及中性粒細(xì)胞NF-κB DNA結(jié)合活性均降低（均P＜0.05），詳見(jiàn)表3。

3 討論

在心臟直視手術(shù)中，體外循環(huán)可激活炎性反應(yīng)。肺臟因?yàn)榈蛪貉h(huán)、體外循環(huán)期間被隔離于體外循環(huán)系統(tǒng)之外而不能隨全身同步降溫，以及僅支氣管動(dòng)脈供血等原因，成為易受損傷的器官之一。

表3 兩組患者不同時(shí)點(diǎn)血漿TNF-α和IL-6水平及NF-κB DNA結(jié)合活性的比較

肺損傷的主要臨床表現(xiàn)為通氣及換氣功能障礙。RI受通氣/血流比值、肺彌散功能及通氣狀況的影響，是反映肺的通氣功能、氧交換是否正常的一個(gè)簡(jiǎn)單而實(shí)用的指標(biāo)。RI的變化與肺功能呈明顯相關(guān)性，RI越大肺功能越差。OI為PaO2與FiO2的比值，消除了FiO2對(duì)PaO2的影響，可較準(zhǔn)確地反映肺損傷的程度。本研究結(jié)果表明，D、C組停體外循環(huán)后2～12h，OI較術(shù)前降低，RI升高，提示體外循環(huán)后患者發(fā)生的肺損傷。

NF-κB是一組存在于細(xì)胞中調(diào)控許多基因表達(dá)的重要轉(zhuǎn)錄因子，與體外循環(huán)期間的炎性反應(yīng)機(jī)制關(guān)系密切。在正常情況下NF-κB與其抑制因子（IKB）結(jié)合，以非激活的形式存在。體外循環(huán)早期NF-κB被細(xì)胞因子如IL-1、IL-6激活[5]，激活后的NF-κB能調(diào)控一系列基因的表達(dá)，誘導(dǎo)多種炎性介質(zhì)合成，尤其是誘導(dǎo)TNF-α合成增多[6]。TNF-α是主要的炎性介質(zhì)，在炎性“瀑布樣”反應(yīng)中起主導(dǎo)作用[7]。TNF-α、IL-6等既是NF-κB活性增加后表達(dá)增加的產(chǎn)物，又是能提高NF-κB活性的激動(dòng)藥[8]，因此形成一個(gè)正反饋，從而導(dǎo)致炎性產(chǎn)物的大量生成。本研究表明，體外循環(huán)后患者肺換氣功能損傷，NF-κB DNA結(jié)合活性明顯升高，提示機(jī)體的炎性反應(yīng)與呼吸功能可能相關(guān)。由此我們認(rèn)為，體外循環(huán)所致的炎性反應(yīng)可能是導(dǎo)致急性肺損傷的重要因素之一。因此，研究如何抑制NF-κB的激活，減少促炎基因的表達(dá)，從而減輕組織損傷和炎性反應(yīng)，在體外循環(huán)過(guò)程中具有重要意義。

右美托咪啶是一種新型、高選擇性腎上腺素α2受體激動(dòng)劑，有鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛、抗交感神經(jīng)作用，在臨床麻醉中應(yīng)用廣泛。本研究中，與C組比較，D組NF-κB DNA結(jié)合活性T2～T3降低，血漿TNF-α、IL-6水平在T1～T3時(shí)均降低，提示右美托咪啶具有降低NF-κB活性，減少其活化，進(jìn)而減輕炎癥因子釋放的作用。有研究發(fā)現(xiàn)，右美托咪啶可抑制內(nèi)毒素受體介導(dǎo)的炎性細(xì)胞信號(hào)通路的激活[9-10]。內(nèi)毒素受體是Toll樣受體4、CDl4、髓樣分內(nèi)毒素受體結(jié)合后，通過(guò)與Toll樣受體4胞內(nèi)區(qū)的連接蛋白myd88結(jié)合，激活I(lǐng)L-1受體連接的蛋白激酶和TNF受體相關(guān)因子6，激活NF-κB信號(hào)通路，使NF-κB得以進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)調(diào)節(jié)多種基因，包括IL-6、TNF-α等促炎性因子的表達(dá)。因此推測(cè)右美托咪啶可能是通過(guò)下調(diào)中性粒細(xì)胞內(nèi)Toll樣受體4 mRNA的表達(dá)，抑制Toll樣受體4的合成[9]，抑制NF-κB信號(hào)通路的激活，降低TNF-α和IL-6水平，從而減輕全身炎性反應(yīng)，但具體機(jī)制尚待進(jìn)一步研究。

綜上所述，右美托咪啶可降低體外循環(huán)手術(shù)換瓣患者NF-κB的活性，降低TNF-α、IL-6水平，從而減輕體外循環(huán)導(dǎo)致的炎癥反應(yīng)，改善患者的肺功能。

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Effects of dexmedetomidine on NF-κB activity in patients undergoing cardiac valve replacement with cardiopulmonary bypass

MIAO Jianxia,CHEN Lei,WANG Lianglong,et al.Department of Anesthesiology,the First Affiliated Hospital of Wenzhou Medical University, Wenzhou 325000,China

【 Abstract】 Objective To investigate the effects of dexmedetomidine on NF-κB activity in patients undergoing valve replacement with cardiopulmonary bypass(CPB). Methods Forty ASA II or III,NYHA II or III patients undergoing cardiac valve replacement with CPB were randomly divided into dexmedetomidine group(group D,n=20)and control group(group C,n=20).After intubation,patients in group D received an initial bolus dose of dexmedetomidine(0.5μg/kg)in 15 min,immediately followed by a continuous infusion of 0.5μg/(kg·h)until the end of the operation.The equal volume normal saline was given instead of dexmedetomidine in group C.Before administration(T0),and at 2,6 and 12h after termination of CPB(T1～T3),blood samples were collected for determination of plasma TNF-α,IL-6 and for blood gas analysis.The nuclear protein of neutrophil granulocytes was extracted for detection of NF-κB DNA binding activity.Respiratory index(RI)and oxygenation index(OI)were calculated. Results Compared with T0,RI was increased and OI was decreased at T1～T3(P＜0.05)in two groups.Compared with group C,RI was significantly decreased at T1～T3in group D(P＜0.05),and no significant difference in OI was found between two groups(P＞0.05).Compared with group C,the plasma concentrations of TNF-α and IL-6 at T1～T3and NF-κB DNA binding activity at T2～T3were significantly lower(P＜0.05). Conclusion Dexmedetomidine can reduce the activity of NF-κB and it may be involved in pulmonary protection during CPB.

Dexmedetomidine Cardiopulmonary bypass NF-κB Lung injury

2015-05-25）

（本文編輯：嚴(yán)瑋雯）

325000 溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院麻醉科

林麗娜，E-mail：wzlinlina@163.com