項(xiàng)盡一,夏建國,張　昆,蔣筱楊,汪　剛

(湖北省武漢市第三醫(yī)院麻醉科　430060)

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不同麻醉藥物對兔嚴(yán)重燙傷早期炎性反應(yīng)的影響*

項(xiàng)盡一,夏建國△,張昆,蔣筱楊,汪剛

(湖北省武漢市第三醫(yī)院麻醉科430060)

目的探討不同麻醉藥物對兔嚴(yán)重?zé)齻缙谘仔约?xì)胞因子變化的影響。方法50只兔隨機(jī)分為健康對照組(C組)，燙傷對照組(SC組)、異丙酚組(P組)、氯胺酮組(K組)和異丙酚-氯胺酮組(PK組)。除C組外制成30% Ⅲ°燒傷面積(TBSA)燙傷模型，P組傷后持續(xù)泵注異丙酚20 mg·kg-1·h-14 h，K組氯胺酮20 mg·kg-1·h-14 h、PK組異丙酚10 mg·kg-1·h-1和 氯胺酮10 mg·kg-1·h-14 h;而C組和SC組僅補(bǔ)液處理。分別于燙傷前、燙傷后1、6、12、24 h行血?dú)夥治霾z測血清白細(xì)胞介素(IL)-1β、IL-6及腫瘤壞死因子-α(TNF-α)濃度。結(jié)果SC組和藥物干預(yù)組傷后二氧化碳分壓(PaCO2)比燙傷前和C組明顯降低(P<0.01)，氧分壓(PaO2)、乳酸(Lac)升高,而Lac水平高于燙傷前和C組(P<0.01),且在其后逐漸升高，但均在正常水平，pH值、PaO2和血氧飽和度(SO2)在各時間點(diǎn)與燙傷前比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。燙傷后SC、藥物干預(yù)組IL-1β、IL-6及TNF-α升高(P<0.05),麻醉藥物干預(yù)后IL-1β、IL-6及TNF-α各時間點(diǎn)均比SC組降低(P<0.05)。PK組與P組及K組相比IL-1β、IL-6及TNF-α升高較少，組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)論異丙酚復(fù)合氯胺酮麻醉能更有效地抑制兔嚴(yán)重?zé)齻缙谌硇匝装Y反應(yīng)。

異丙酚；氯胺酮；嚴(yán)重?zé)齻?；?xì)胞因子

嚴(yán)重?zé)齻缙谘迥[瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素(IL)-1β和IL-6等促炎性細(xì)胞因子隨著機(jī)體的炎性反應(yīng)的增強(qiáng)而升高,在一定程度上預(yù)示燒傷后多器官功能衰竭發(fā)生與發(fā)展的趨勢[1-2]。有報(bào)道顯示異丙酚能從多個環(huán)節(jié)調(diào)節(jié)炎性反應(yīng)、具有抑制全身炎癥反應(yīng)綜合征(systemic inflammatory response syndrome,SIRS)的作用[3]，且氯胺酮興奮交感神經(jīng)升高血壓與異丙酚復(fù)合用于燒傷患者手術(shù)麻醉，明顯減少異丙酚的用量和有利于維持患者循環(huán)功能的穩(wěn)定。但其對嚴(yán)重?zé)齻笤缙谘仔苑磻?yīng)的影響還不十分清楚。本研究以兔嚴(yán)重燙傷為動物模型，采用異丙酚、氯胺酮及復(fù)合麻醉，通過分析IL-1β、IL-6、TNF-α的變化，探討氯胺酮-異丙酚靜脈復(fù)合麻醉對嚴(yán)重?zé)齻缙谘仔苑磻?yīng)的影響。

1　材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)動物分組本研究已經(jīng)醫(yī)院動物管理倫理委員會同意。選擇成年健康新西蘭雄兔50只[湖北省實(shí)驗(yàn)動物研究中心提供,動物合格證編號:SCXK(鄂)2008-0005]，體質(zhì)量(2 324±136)g,兔齡(5.0±0.4)個月。采用隨機(jī)數(shù)字表法將其分為5組(每組10只)，健康對照組(C組)、燙傷對照組(SC組)、異丙酚組(P組)、氯胺酮組(K組)、異丙酚-氯胺酮組(PK組)。于24 ℃、相對濕度40%～60%飼養(yǎng)1周。

1.2方法

1.2.1動物模型制備實(shí)驗(yàn)前12 h開始禁食、自由飲水。按照家兔的體表面積公式：S(m2)=K×W2/3,S為體表面積(m2)，W為體質(zhì)量(kg)，K=10，30%燒傷面積(TBSA)為514 cm2(約20 cm×26 cm)，兔背部從肩至髖剃毛后,涂抹10%硫化鈉除凈毫毛。用30 mg/kg戊巴比妥鈉行耳靜脈注射，麻醉后右側(cè)頸靜脈和頸動脈置管(預(yù)充含200 μ/mL肝素鈉無菌生理鹽水)固定連接肝素帽。待兔清醒后單籠飼養(yǎng)24 h，制備實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?/p>

1.2.2實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)時將SC、P、K、PK組兔固定于實(shí)驗(yàn)平臺上，參照文獻(xiàn)[4]方法制備兔30%TBSA Ⅲ°嚴(yán)重燙傷模型(將35層醫(yī)用紗布在恒溫水浴中加熱至99 ℃，充分接觸待燙部位25 s)。燙傷后第1個24 h補(bǔ)液量為1.75×TBSA(%)×W[5]，考慮一次大量輸注肺水腫的問題，采取腹腔皮下注射80 mL·d-1·kg-1平衡液。傷后1 h，PK組用異丙酚1.5 mg/kg靜脈注射1～2 min后,用2%地卡因咽喉部表面麻醉下經(jīng)口明視行氣管內(nèi)插管，保留自主呼吸，開放式給氧。用微量泵(WZS-50F6雙通道，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)儀器有限公司)靜脈勻速輸注異丙酚(批號X14080A,AstraZeneca公司,英國)和氯胺酮(批號KH140304,江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司) 維持麻醉,麻醉持續(xù)4 h停用麻醉藥物，其中P組給予異丙酚20 mg·kg-1·h-1，K組給予氯胺酮20 μg·kg-1·h-1、PK組給予異丙酚10 mg·kg-1·h-1和 氯胺酮10 mg·kg-1·h-1;而C組和SC組僅補(bǔ)液未進(jìn)行特殊處理。

1.2.3監(jiān)測指標(biāo)分別于燙傷前、燙傷后1、6、12、24 h取頸動脈血行血?dú)夥治?i-STAT動脈血?dú)夥治鰞x)，指標(biāo)包括pH、二氧化碳分壓(PaCO2)、氧分壓(PaO2)、血氧飽和度(SO2)、乳酸(Lac)，取頸內(nèi)靜脈血用酶聯(lián)免疫吸附測定法(ELISA法)檢測血清IL-1β(批號:CSB-E06896Rb)、IL-6(批號:CSB-E06903Rb)及TNF-α(批號:CSB-E06998Rb)濃度，試劑盒均為華美生物工程有限公司提供。

2　結(jié)　　果

2.1各組一般情況比較P、K、PK組兔體質(zhì)量比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。建立的嚴(yán)重兔燙傷模型經(jīng)光鏡病理切片證實(shí)模型制備成功。藥物處理P組異丙酚用量為(178.24±9.39)mg，K組氯胺酮用量為(186.96±8.57)mg，PK組異丙酚用量為(92.87±5.41)mg，氯胺酮用量為(89.84±5.07)mg。

2.2各組血?dú)夥治霰容^各組各時點(diǎn)血?dú)夥治鲆姳?，燙傷為兔血?dú)庾兓闹饕蛩兀琒C組和PK組傷后PaCO2比燙傷前和C組明顯降低(P<0.01)、PO2、Lac升高,而SC組和PK組血Lac水平高于燙傷前和C組(P<0.01),且在其后各時間點(diǎn)血Lac值逐漸升高，但均穩(wěn)定在正常水平，血PH值、PaO2、SO2在燙傷后各時間點(diǎn)與燙傷前比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。PK組雖然麻醉后PO2降低(P<0.05),但SO2無明顯改變(P>0.05)。

2.3各組炎性因子比較血清IL-1β 、IL-6 及TNF-α的動態(tài)變化見表2。燙傷后各組IL-1β、TNF-α持續(xù)升高(P<0.05)，IL-6約6 h達(dá)峰。P組、K組和PK組麻醉后IL-1β、IL-6及TNF-α各時間點(diǎn)均比SC組降低(P<0.05)。

表1　　各組兔血?dú)夥治龅膭討B(tài)變化±s，n=10)

續(xù)表1　　各組兔血?dú)夥治龅膭討B(tài)變化±s，n=10)

a：P<0.05,b：P<0.01，與C組比較；c：P<0.05,d：P<0.01，與SC組比較。

表2　　嚴(yán)重燙傷兔血清IL-1β 、IL-6 及TNF-α的動態(tài)變化

a：P<0.05，與C組比較；b：P<0.05,c：P<0.01，與SC組比較；d：P<0.05,f：P<0.01，與PK組比較；g：P<0.05，與K組比較。

2.4不同藥物組間比較在不同藥物干預(yù)方案中，PK組與P組及K組相比IL-1β、IL-6及TNF-α升高較少，組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

3　討　　論

嚴(yán)重?zé)齻缙谇叙柚财ばg(shù)患者術(shù)前仍存在低血容量,同時伴有嚴(yán)重的全身炎性反應(yīng),對麻醉耐受性差,要求麻醉有良好的鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜作用且對循環(huán)功能無不良影響，術(shù)后蘇醒迅速。靜脈注射小于1 mg/kg或持續(xù)靜脈輸注小于20 μg·kg-1·min-1的氯胺酮有良好的鎮(zhèn)痛作用,復(fù)合鎮(zhèn)靜劑量的異丙酚能滿足不需要肌松的燒傷手術(shù)的麻醉[2]。本研究將靜脈輸注小劑量氯胺酮復(fù)合異丙酚用于兔嚴(yán)重?zé)齻缙诼樽?，在不影響呼吸功能的情況下能顯著降低血清炎性細(xì)胞因子的濃度，這對于防止嚴(yán)重?zé)齻g(shù)后過度炎性反應(yīng)可能有重要意義。

嚴(yán)重?zé)齻?，機(jī)體過度釋放多種細(xì)胞因子和炎性介質(zhì)如TNF-α、IL-6等，可激活如 NF-κB、p38絲裂素活化蛋白激酶和 c-Jun氨基末端激酶等信號通路，細(xì)胞因子級聯(lián)反應(yīng)失控，促炎和抗炎反應(yīng)失衡。其中TNF-α可能在細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)中起著關(guān)鍵作用[6]，它是炎性反應(yīng)的最終啟動者，能促進(jìn)IL-1、IL-2、IL-8、IL-10、白三烯等釋放[7]，而且可以促進(jìn)中性粒細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞之間的黏附及中性粒細(xì)胞的移行，從而進(jìn)一步加重組織臟器的損傷。IL-lβ能通過自分泌或旁分泌刺激其他細(xì)胞因子和炎性介質(zhì)的產(chǎn)生，誘發(fā)抗原遞呈細(xì)胞表面免疫分子的表達(dá)，為T淋巴細(xì)胞的活化提供第二信號，促進(jìn)B淋巴細(xì)胞的增生、分化，介導(dǎo)免疫球蛋白的分泌，由此激活補(bǔ)體，增強(qiáng)細(xì)胞免疫和體液免疫介導(dǎo)的組織損傷過程；此外，細(xì)胞因子IL-lβ能促進(jìn)血管內(nèi)皮-白細(xì)胞黏附分子的表達(dá)，趨化中性粒細(xì)胞等炎性細(xì)胞，從而引起一系列炎性反應(yīng)和組織破壞，其細(xì)胞因子mRNA的表達(dá)與炎癥程度呈正相關(guān),可作為臨床上判斷疾病嚴(yán)重程度和療效的指標(biāo)[8]。IL-6由激活的巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞及上皮細(xì)胞分泌，能被IL-1β和TNF-α誘導(dǎo)，是急性期反應(yīng)的主要細(xì)胞因子,也是組織損傷的早期敏感指標(biāo)。氯胺酮能直接抑制促炎性細(xì)胞因子的生成[9]，特別是TNF-α誘導(dǎo)IL-6、IL-8的生成，在體外大于73 μmol/L能夠抑制內(nèi)毒素誘導(dǎo)TNF-α的產(chǎn)生,大于73 μmol/L可以抑制超抗原刺激的人外周血促炎因子的產(chǎn)生[10];異丙酚能有效地降低機(jī)體IL-6的生成量，能抑制內(nèi)毒素誘導(dǎo)的血清TNF-α升高[3]并能抑制T細(xì)胞分化[11]。本觀察發(fā)現(xiàn)，異丙酚-氯胺酮麻醉明顯降低嚴(yán)重?zé)齻颊邍g(shù)期血清炎性細(xì)胞因子的濃度，其確切機(jī)制尚不清楚,異丙酚-氯胺酮降低兔嚴(yán)重?zé)齻硌仔苑磻?yīng)可能的機(jī)制為通過降低燒傷后內(nèi)毒素的大量產(chǎn)生，同時阻斷內(nèi)毒素刺激單核巨噬細(xì)胞等釋放TNF-α，IL-1β、IL-6等炎癥介質(zhì)，以及小劑量氯胺酮鎮(zhèn)痛降低傷害刺激引起的應(yīng)激反應(yīng)而降低全身炎性反應(yīng)。

本研究顯示，兔嚴(yán)重燙傷后早期血清IL-1β、IL-6及TNF-α進(jìn)行性升高。TNF-α主要由單核巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，是介導(dǎo)炎性反應(yīng)的主要因子。嚴(yán)重燙傷常帶有內(nèi)毒素增加，內(nèi)毒素可刺激TNF-α水平升高，并與燙傷的嚴(yán)重程度及預(yù)后關(guān)系密切。嚴(yán)重燙傷后釋放增多的內(nèi)毒素可激活中性粒細(xì)胞等炎性細(xì)胞促使TNF-α的釋放,燙傷后血清IL-6的升高亦與嚴(yán)重燙傷后內(nèi)毒素升高有關(guān)聯(lián)，IL-6是由激活的巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞等分泌并能誘導(dǎo)B淋巴細(xì)胞活化。IL-1β和TNF-α存在協(xié)同作用，即TNF-α能誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞釋放IL-1β，IL-1β也能刺激TNF-α的產(chǎn)生。機(jī)體過度釋放多種細(xì)胞因子和炎性介質(zhì)如內(nèi)毒素、IL-6和TNF-α等，由此產(chǎn)生連鎖放大效應(yīng)，其中TNF-α在激活其他細(xì)胞因子方面起核心作用。IL-6參與損傷后急性期反應(yīng)，是組織損傷和創(chuàng)傷嚴(yán)重程度的重要指標(biāo)，無論是燙傷本身還是合并感染均導(dǎo)致IL-6的釋放，IL-6大量產(chǎn)生可損傷免疫系統(tǒng)功能或?qū)е聡?yán)重感染。氯胺酮-異丙酚靜脈麻醉相較單純使用氯胺酮或者單純使用異丙酚可更有效地降低嚴(yán)重?zé)齻缙谕醚錞NF-α，IL-1β、IL-6的濃度，在一定程度上抑制嚴(yán)重?zé)齻缙谌硌仔苑磻?yīng)。

綜上所訴，異丙酚復(fù)合氯胺酮麻醉能更有效地降低嚴(yán)重燙傷早期兔血清促炎細(xì)胞因子的水平，是嚴(yán)重?zé)齻缙谑中g(shù)時一種較好的麻醉方法。

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Effect of different anesthetic on inflammatory cytokine balance in early stage of severe scalds in rabbits*

XiangJinyi，XiaJianguo△,ZhangKun,JiangXiaoyang,WangGang

(DepartmentofAnesthesiology,theThirdHospitalofWuhanCity,Wuhan,Hubei430060,China)

ObjectiveTo explore the influences of different anesthetic on inflammatory cytokine balance in early stage of severe injury in rabbits.MethodsFifty healthy New Zealand rabbits were randomly divided into 5 groups(n=10)：control group(group C)，scald control group(group SC)，propofol anesthesia group (group P)，ketamine anesthesia group(group K),propofol-ketamine anesthesia group (group PK).All rabbits except group C were suffered from 30%Ⅲ° TBSA scald,In group P,K and PK,rabbits were constantly infused with total intravenous anesthesia of propofol 20 mg·kg-1·h-1(group P)，ketamine 20 mg·kg-1·h-1(group K)，propofol 10 mg·kg-1·h-1and ketamine 10 mg·kg-1·h-1(group PK)for 4 h.The group C and the SC only underwent fluid infusion.Blood samples were preserved before scald and 1，6，12，24 h after scald.Arterial blood gas and concentrations of IL-1β、IL-6 and TNF-α in blood serum were determined.ResultsPaCO2were decreased and PaO2，Lac were increased in group SC，P，K and PK，but the level of Lac went up after scald and then tended to be stable，concentration of Lac in group SC，P，K and PK increased higher than group C (P<0.01).Comparison of pH value,PaO2,SO2between group SC and group P,K,PK did not show statistically significant at each time point(P>0.05).The levels of IL-1β,IL-6 and TNF-α were markedly higher in group SC,P,K,PK than those of group C(P<0.05),the serum levels of cytokines were significantly lower in group P，K and PK than those of group SC(P<0.05).Comparison of different anesthetic group,the level of IL-1β,IL-6 and TNF-α was significantly lower in group PK than those of group P and K.Intergroup comparison showed significant difference(P<0.05).ConclusionThe results suggest that propofol and ketamine anesthesia may effectively inhibit systemic inflammatory response to a certain extent in early stage of severe scald.

propofol;ketamine;severely scald;cytokine

論著·基礎(chǔ)研究10.3969/j.issn.1671-8348.2016.24.006

湖北省武漢市衛(wèi)計(jì)委科研基金資助項(xiàng)目[武衛(wèi)(2013)10.WX13B10]。作者簡介：項(xiàng)盡一(1978-)，碩士，主治醫(yī)師，主要從事燒傷麻醉與器官保護(hù)的研究?！?/p>

,Tel:15337208476;Email:xiajianguo1818@sina.com。

R644

A

1671-8348(2016)24-3330-04

2016-02-15

2016-06-27)