郭瑞敏 范俊柏
【摘要】目的 探討氟比洛芬酯鎮(zhèn)痛預(yù)處理對合并2型糖尿病患者圍術(shù)期氧化應(yīng)激及apelin的影響。方法 選取擇期接受脊柱手術(shù)的患者100例,將其中的65例糖尿病患者隨機(jī)分為預(yù)處理組(32例)及空白對照組(33例),前者于麻醉誘導(dǎo)前10 min給予氟比洛芬酯注射液1.0 mg/kg預(yù)處理,后者行常規(guī)麻醉誘導(dǎo),不予預(yù)處理。將35例非糖尿病患者作為正常對照組,不予預(yù)處理。觀察術(shù)前(T0)、術(shù)中1 h(T1)、術(shù)后1 h(T2)各時(shí)間點(diǎn)的血清apelin-13、血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)、丙二醛(MDA)、IL-6和血糖水平變化,同時(shí)比較手術(shù)前后1 d白細(xì)胞計(jì)數(shù)(WBC)及中性粒細(xì)胞百分比(NEUT%)。結(jié)果 3組患者AngⅡ、MDA、IL-6均呈現(xiàn)先上升(T0~T1)后回落(T1~T2)的趨勢,且上述指標(biāo)在T2均高于T0;而apelin-13水平則先下降后回升,在T2低于T0(P均< 0.05)。與正常對照組比較,同一時(shí)間點(diǎn)預(yù)處理組及空白對照組各項(xiàng)指標(biāo)均升高,血糖波動增大,且術(shù)后WBC、NEUT%升高;與空白對照組比較,預(yù)處理組apelin-13水平升高,IL-6、MDA、AngⅡ水平下降,術(shù)后WBC、NEUT%及血糖波動幅度均減?。≒均< 0.05)。結(jié)論 氟比洛芬酯預(yù)處理可調(diào)節(jié)血清apelin-13水平,在一定程度上降低炎癥因子及氧化應(yīng)激指標(biāo)水平,抑制術(shù)后WBC和NEUT%的升高,改善2型糖尿病患者圍術(shù)期氧化應(yīng)激和血糖波動。
【關(guān)鍵詞】2型糖尿病;氧化應(yīng)激;炎癥反應(yīng);Apelin;氟比洛芬酯
【Abstract】Objective To investigate the effect of flurbiprofen axetil pretreatment on perioperative oxidative stress and apelin in patients with type 2 diabetes mellitus. Methods A total of 100 patients scheduled to undergo spinal surgery were recruited. Among them, 65 patients with diabetes mellitus were randomly divided into the pretreatment group (n = 32) and blank control group (n = 33). In the pretreatment group, patients were pretreated with flurbiprofen axetil injection at a dose of 1.0 mg/kg at 10 min before anesthesia induction, and those in the blank control group received routine anesthesia without pretreatment. Non-diabetic patients were assigned into the normal control group (n = 35), who were not given with pretreatment. The changes of the serum levels of apelin-13, Ang Ⅱ, MDA, IL-6, blood glucose were observed at preoperative (T0), intraoperative 1 h (T1) and postoperative 1 h (T2) time?points, respectively. Meantime, the white blood cell count (WBC)and neutrophil percentage(NEUT%) were compared before and 1 d after operation. Results The serum levels of Ang Ⅱ, MDA and IL-6 in all three groups showed a trend of initial increase (T0-T1) and then decline (T1-T2), and the levels at T2 were higher than those at T0. However, the serum levels of apelin-13 were initially decreased and then increased, and the levels at T2 were significantly lower compared with those at T0 (all P < 0.05). Compared with the normal control group, all serum indexes at the same time point were increased, blood glucose fluctuation was enlarged, and postoperative WBC and NEUT% were increased in the pretreatment and blank control groups. Compared with the blank control group, the serum level of apelin-13 was significantly up-regulated, those of IL-6, MDA and Ang Ⅱ were significantly decreased, and postoperative WBC, NEUT% and blood glucose fluctuation were significantly decreased in the pretreatment group (all P < 0.05). ConclusionFlurbiprofen axetil preconditioning can regulate the serum level of apelin-13, lower inflammatory factors and oxidative stress indexes to certain extent, inhibit the increase of WBC and NEUT% after operation, and mitigate perioperative oxidative stress and blood glucose fluctuation in diabetic patients.
【Key words】Type 2 diabetes mellitus; Oxidative stress; Inflammation; Apelin; Flurbiprofen axetil
近幾十年來,糖尿病已經(jīng)成為一種流行的代謝紊亂性疾病,且發(fā)病率日益增高,2型糖尿病是最常見的類型[1]。隨之而來,接受外科手術(shù)的患者合并糖尿病的情況越來越多。研究表明,糖尿病患者耐受性較差,在遭遇麻醉、手術(shù)操作、疼痛等應(yīng)激源時(shí),更容易誘發(fā)氧化應(yīng)激致炎癥反應(yīng)和細(xì)胞、組織損傷,增加圍術(shù)期的麻醉管理風(fēng)險(xiǎn)[2]。氟比洛芬酯是臨床常用的NSAID,具有靶向治療、超前鎮(zhèn)痛和不良反應(yīng)少等優(yōu)點(diǎn), 被加速康復(fù)協(xié)會推薦為多模式鎮(zhèn)痛的重要組成部分。氟比洛芬酯在調(diào)節(jié)應(yīng)激、炎癥反應(yīng)和免疫反應(yīng)方面已有臨床報(bào)道,但目前尚未有將其與糖尿病氧化應(yīng)激聯(lián)系起來的相關(guān)報(bào)道[3]。Apelin是一種具有抗糖尿病特性的新型脂肪細(xì)胞因子,且其作用依賴于對氧化應(yīng)激的調(diào)節(jié)[4]?;诖?,本研究旨在探討氟比洛芬酯預(yù)處理對糖尿病患者圍術(shù)期氧化應(yīng)激的影響,特別是Apelin水平的變化,進(jìn)而為優(yōu)化麻醉管理方案提供臨床依據(jù)。
對象與方法
一、研究對象
選取2020年8月至2021年7月于本院擇期接受腰椎后路減壓椎間植骨融合術(shù)(PLIF)的105例患者為研究對象,其中5例因病歷資料不完整而脫落,最終納入100例,其中男44例、女56例,年齡40~77歲。美國麻醉醫(yī)師協(xié)會(ASA)分級<Ⅲ級,美國紐約心臟病協(xié)會(NYHA)心功能分級Ⅰ~Ⅱ級。納入標(biāo)準(zhǔn):①糖尿病診斷符合WHO 2型糖尿病相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn);②臨床病歷資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn):①合并心、肝、腎等臟器功能嚴(yán)重障礙;②伴有嚴(yán)重感染性疾病、免疫系統(tǒng)疾病或惡性腫瘤;③伴有嚴(yán)重消化性潰瘍、凝血功能障礙;④有NSAID過敏史;⑤正在參與其他研究及其他不適合納入本研究的病例。100例中糖尿病患者65例,將其隨機(jī)分為預(yù)處理組(32例)及空白對照組(33例),非糖尿病患者35例作為正常對照組。本研究遵循赫爾辛基宣言的原則,并且得到了山西醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)[批件號:(2020)YX第(152)號],患者及家屬了解并簽署知情同意書。
二、研究方法
1.麻醉方法
所有患者均未接受術(shù)前用藥,入手術(shù)室后開始監(jiān)測血壓(Bp)、心率(HR)、心電圖(ECG)、脈搏血氧飽和度(SpO2)等,開放上肢靜脈通路。預(yù)處理:于麻醉誘導(dǎo)前10 min給予預(yù)處理組患者氟比洛芬酯注射液1.0 mg/kg;其余2組不予預(yù)處理。常規(guī)麻醉誘導(dǎo):咪達(dá)唑侖2 mg、依托咪酯0.3 mg/kg、舒芬太尼0.4 μg/kg、羅庫溴銨0.6 mg/kg;去氮給氧3 min后行氣管插管。麻醉維持:持續(xù)泵注丙泊酚4~12 mg/(kg·h)+瑞芬太尼5~15 μg/(kg·h)。術(shù)中使用腦電雙頻指數(shù)(BIS)持續(xù)監(jiān)測麻醉深度,將BIS值控制于40~60;術(shù)中目標(biāo)導(dǎo)向液體治療+實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)麻醉藥的劑量速度以維持血流動力學(xué)的穩(wěn)定,控制平均動脈壓(MAP)波動范圍于基礎(chǔ)值±30%(必要時(shí)使用血管活性藥物)。術(shù)畢于麻醉恢復(fù)室觀察1 h。
2.觀察指標(biāo)
觀察術(shù)前(T0)、術(shù)中1 h(T1)、術(shù)后1 h(T2) 各時(shí)間點(diǎn)的Apelin-13、血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)、IL-6、丙二醛(MDA)和血糖水平變化,以及術(shù)前、術(shù)后1 d白細(xì)胞計(jì)數(shù)(WBC)、中性粒細(xì)胞百分比(NEUT%);同時(shí)記錄手術(shù)時(shí)間。
3.標(biāo)本采集與處理
分別在T0、T1、T2各時(shí)間點(diǎn)抽取受試者肘前靜脈血3 mL于促凝管中,靜置30 min,以3000?轉(zhuǎn)/分的速度離心15 min獲得血清。將血清樣本分裝于EP管并保存于-80℃冰箱待分析。用ELISA試劑盒(江萊生物)測定Apelin-13、AngⅡ、IL-6及MDA的水平,嚴(yán)格按生產(chǎn)廠家的操作規(guī)程進(jìn)行。
三、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理
采用SPSS 26.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)數(shù)資料采用例(%)表示,組間比較采用χ2檢驗(yàn)。計(jì)量資料符合正態(tài)分布用表示。2組間比較采用t檢驗(yàn),3組間比較采用單因素方差分析,有差異后采用LSD-t檢驗(yàn)進(jìn)行兩兩比較;不同時(shí)間點(diǎn)的Apelin、AngⅡ、IL-6和MDA采用重復(fù)測量方差分析進(jìn)行比較,探討組別和時(shí)間的交互作用;術(shù)前、術(shù)后WBC、NEUT%比較采用配對樣本t檢驗(yàn)。P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
結(jié)果
一、基線特征
3組患者基線特征比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均> 0.05),具有可比性(表1)。
二、各時(shí)間點(diǎn)血清Apelin-13、Ang Ⅱ、IL-6、MDA水平的比較
3組患者AngⅡ、IL-6、MDA均呈現(xiàn)先上升(T0~T1)后回落(T1~T2)的趨勢,T2>T0;而Apelin-13水平則先下降后回升, T2 三、圍術(shù)期的血糖波動 3組在各時(shí)間點(diǎn)血糖比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均> 0.05)。取單個(gè)個(gè)體圍術(shù)期最高與最低血糖,計(jì)算差值d∣Max-Min∣,與正常對照組相比,其余2組血糖波動范圍較大;但與空白對照組相比,預(yù)處理組血糖波動幅度減?。≒均<0.05)(表6)。 四、術(shù)前、術(shù)后1 d WBC和NEUT%的變化 3組患者術(shù)前WBC、NEUT%比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均> 0.05)。與正常對照組相比,其余2組術(shù)后WBC、NEUT%均升高(P均< 0.05),但與空白對照組相比,預(yù)處理組升高幅度減?。≒均< 0.05)(表7)。 討論 糖尿病患者的基礎(chǔ)交感神經(jīng)系統(tǒng)(SNS)活性增加,但對各種刺激(如胰島素)的交感反應(yīng)受損,因此表現(xiàn)為血糖升高和胰島素抵抗(IR)[5]。高血糖在一定程度上會誘發(fā)氧化應(yīng)激,除直接導(dǎo)致氧化損傷外,產(chǎn)生的活性氧(ROS)激活中性粒細(xì)胞和炎癥反應(yīng),導(dǎo)致內(nèi)皮功能障礙和組織損傷[6]。流行病學(xué)研究已經(jīng)表明,氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)是糖尿病及其并發(fā)癥發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在正常情況下,人體在經(jīng)歷重大應(yīng)激時(shí)下丘腦-垂體-腎上腺(HPA)軸被激活,調(diào)節(jié)免疫和抑制炎癥反應(yīng)。而糖尿病患者長期處于糖毒性應(yīng)激狀態(tài),HPA軸失調(diào),更容易觸發(fā)氧化應(yīng)激。因而,采取一定的方法減輕該病患者的氧化應(yīng)激程度有著非常重要的意義。 氟比洛芬酯屬于NSAID,其注射液由脂質(zhì)微球包裹,可靶向作用于手術(shù)切口、損傷組織和炎癥部位,通過抑制脊髓和外周環(huán)氧合酶的活性,減少前列腺素的合成而發(fā)揮作用。臨床上氟比洛芬酯常被用于預(yù)防性鎮(zhèn)痛,因其能夠減少傷害性刺激向中樞的傳導(dǎo),故能降低外周神經(jīng)對炎癥因子的反應(yīng)性及抑制中樞和外周系統(tǒng)的敏化[7]。一項(xiàng)隨機(jī)試驗(yàn)表明,氟比洛芬酯可以抑制氧化應(yīng)激和炎癥因子IL-6的分泌[8]。此外,氟比洛芬酯還能調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)的平衡狀態(tài),抑制炎癥反應(yīng),其有效性、安全性已獲臨床證實(shí)[3, 9]。 Apelin是一種新型脂肪細(xì)胞因子,早期因可改善葡萄糖代謝和胰島素敏感性的抗糖尿病特性而被認(rèn)識。近年來,Apelin的抗氧化應(yīng)激、抗炎、抗凋亡以及調(diào)節(jié)HPA軸和急性應(yīng)激反應(yīng)的作用被不斷報(bào)道,因而學(xué)者們認(rèn)為其具有內(nèi)源性抗損傷性[10-11]。Zhang等[12]通過小鼠模型證實(shí)外源性給予Apelin-13可抑制氧化應(yīng)激從而減輕高糖誘導(dǎo)的MOVAS細(xì)胞損傷。作為G蛋白偶聯(lián)受體——AngⅡ 1型受體相關(guān)蛋白的內(nèi)源性配體,Apelin與腎素血管緊張素系統(tǒng)(RAS)存在交互作用[13]。AngⅡ 作為RAS激活的關(guān)鍵因子,介導(dǎo)了氧化應(yīng)激與炎癥損傷的發(fā)生。而Apelin能降低ROS的產(chǎn)生、抑制炎癥和RAS的過度激活而發(fā)揮抗氧化應(yīng)激作用,拮抗AngⅡ誘導(dǎo)的組織損傷[14-15]。本研究結(jié)果顯示,與非糖尿病患者相比,糖尿病患者Apelin-13基礎(chǔ)水平上升,分析此或?yàn)榇鷥斝陨仙?,是對慢性氧化?yīng)激和炎癥的補(bǔ)充;而術(shù)中Apelin-13水平下降,這或是抗氧化或抗炎導(dǎo)致的消耗。 MDA是氧化應(yīng)激的一般生物標(biāo)志物,糖尿病患者體內(nèi)氧化與抗氧化的失衡會增加MDA水平,導(dǎo)致細(xì)胞損傷[16]。IL-6是由細(xì)胞分泌產(chǎn)生的一種多功能炎性因子,能夠激活大量炎性細(xì)胞,加速炎癥反應(yīng),是糖尿病的亞臨床炎癥指標(biāo)[17]。本研究結(jié)果顯示,與非糖尿病患者相比,糖尿病患者各時(shí)間點(diǎn)的AngⅡ、IL-6、MDA水平均升高,表明糖尿病患者本身即處在一定的氧化應(yīng)激和炎癥狀態(tài)中,這與Heidari等[16]的報(bào)道一致,也進(jìn)一步證實(shí)了糖尿病患者更易發(fā)生氧化應(yīng)激。氟比洛芬酯預(yù)處理可有效抑制IL-6和MDA水平的升高。 此外,本研究顯示,圍術(shù)期血糖并非表現(xiàn)為單純的升高,血糖波動具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,部分個(gè)體甚至出現(xiàn)低血糖現(xiàn)象。這符合最新的觀點(diǎn),Ma等(2021年)通過橫斷面分析,探索短期血糖波動、炎癥/氧化應(yīng)激標(biāo)志物和胰島β細(xì)胞功能之間的關(guān)系,提出“血糖波動對氧化應(yīng)激的觸發(fā)更具特異性,且可能升高糖尿病患者的炎癥和氧化應(yīng)激標(biāo)志物水平”。這提示,對于圍術(shù)期的血糖管理,不僅要關(guān)注持續(xù)高血糖,更要關(guān)注氧化應(yīng)激引起的急性血糖波動。而氟比洛芬酯預(yù)處理可以減輕患者的血糖波動程度。 綜上所述,本研究表明在麻醉誘導(dǎo)前應(yīng)用氟比洛芬酯超前鎮(zhèn)痛,可以調(diào)節(jié)Apelin-13的水平變化,在一定程度上有效改善糖尿病患者圍術(shù)期的氧化應(yīng)激、炎癥狀態(tài)和血糖波動,且對術(shù)后WBC和NEUT%的增高具有抑制作用。 結(jié)合最新的研究[Salles等(2020年),Ye等(2021年)],許多藥物作用與Apelin之間存在串?dāng)_,氟比洛芬酯的抗炎和抗氧化作用也可能依賴于對Apelin的調(diào)節(jié)。但Apelin多肽在體內(nèi)降解快、半衰期短、穩(wěn)定性差等特點(diǎn)限制了其臨床應(yīng)用。外源性補(bǔ)充Apelin有望成為麻醉手術(shù)領(lǐng)域中一種方便而有效的防治策略,這有待于未來更深入的探索。 參 考 文 獻(xiàn) [1] Glovaci D, Fan W, Wong N D. Epidemiology of diabetes mellitus and cardiovascular disease. Curr Cardiol Rep,2019,21(4): 21. [2] Downs C A, Faulkner M S. Toxic stress, inflammation and symptomatology of chronic complications in diabetes. World J Diabetes, 2015, 6(4): 554-565. [3] 陳燕勤, 邱燦金. 氟比洛芬酯超前鎮(zhèn)痛在胸腰椎后路融合術(shù)術(shù)后鎮(zhèn)痛中的應(yīng)用. 浙江實(shí)用醫(yī)學(xué), 2018, 23(1): 29-31. [4] Drougard A, Duparc T, Brenachot X, et al. Hypothalamic apelin/reactive oxygen species signaling controls hepatic glucose metabolism in the onset of diabetes. Antioxid Redox Signal, 2014, 20(4): 557-573. [5] Greenfield J R, Campbell L V. Role of the autonomic nervous system and neuropeptides in the development of obesity in humans: targets for therapy? Curr Pharm Des, 2008, 14(18): 1815-1820. [6] Nna V U, Abu Bakar A B, Ahmad A, et al. Oxidative stress, nf-kappab-mediated inflammation and apoptosis in the testes of streptozotocin-induced diabetic rats: combined protective effects of malaysian propolis and metformin. Antioxidants (Basel), 2019, 8(10):465. [7] Wang K, luo J, Zheng L, et al. Preoperative flurbiprofen axetil administration for acute postoperative pain: a meta-analysis of randomized controlled trials. J Anesth, 2017, 31(6): 852-860. [8] Wang R D, Sheng X R, Guan W X, et al. Flurbiprofen axetil for postoperative analgesia in upper abdominal surgery: a randomized, parallel controlled, double-blind, multicenter clinical study. Surg Today, 2020, 50(7): 749-756. [9] 郭新玲, 劉和平, 王琳,等. 氟比洛芬酯用于頭面部手術(shù)的超前鎮(zhèn)痛效果研究. 深圳中西醫(yī)結(jié)合雜志, 2021, 31(4): 106-108. [10] 崔海英, 范俊柏, 馬瑞英, 等. 椎管內(nèi)麻醉與Apelin對血壓和血糖影響的研究進(jìn)展. 新醫(yī)學(xué), 2021, 52(6): 404-407. [11] Newson M J, Pope G R, Roberts E M, et al. Stress-dependent and gender-specific neuroregulatory roles of the apelin receptor in the hypothalamic-pituitary-adrenal axis response to acute stress. J Endocrinol, 2013, 216(1): 99-109. [12] zhang P, wang A P, Yang H P, et al. Apelin-13 attenuates high glucose-induced calcification of MOVAS cells by regulating MAPKs and PI3K/AKT pathways and ROS-mediated signals. Biomed Pharmacother, 2020, 128:110271. [13] Sabry M M, Mahmoud M M, Shoukry H S, et al. Interactive effects of apelin, renin–angiotensin system and nitric oxide in treatment of obesity-induced type 2 diabetes mellitus in male albino rats. Arch Physiol Biochem, 2018, 125(3): 244-254. [14] Yang R, Fang W, Liang J, et al. Apelin/APJ axis improves angiotensin II-induced endothelial cell senescence through AMPK/SIRT1 signaling pathway. Arch Med Sci, 2018, 14(4): 725-734. [15] Sato T, Sato C, Kadowaki A, et al. ELABELA-APJ axis protects from pressure overload heart failure and angiotensin II-induced cardiac damage. Cardiovasc Res, 2017, 113(7): 760-769. [16] Heidari F, Rabizadeh S, Mansournia M A, et al. Inflammatory, oxidative stress and anti-oxidative markers in patients with endometrial carcinoma and diabetes. Cytokine, 2019, 120:186-190. [17] Liu C, Feng X, Li Q, et al. Adiponectin, TNF-alpha and inflammatory cytokines and risk of type 2 diabetes: a systematic review and meta-analysis. Cytokine, 2016, 86:100-109. (收稿日期:2021-10-18) (本文編輯:洪悅民)