魏福岭 陈翔 周启文 张仁福
由体外循环(CPB)诱发并导致机体多脏器功能受损的全身炎性反应,尤其是对各脏器皆未发育成熟的幼儿所造成的损伤,随着研究的深入,越来越引起关注,然而目前还没有突破性进展。近年来研究证明红景天具有抗氧化、抗炎、增强免疫功能等功效,可以改善临床不良症状、体征和机体病理损伤,降低炎性反应[1]。本课题通过研究红景天对肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、可溶性细胞间黏附分子-1(sICAM-1)和可溶性血管细胞间黏附分子-1(sVCAM-1)的影响变化,了解红景天对幼儿CPB术后炎性反应的影响,报告如下。
1.1 一般资料 选择2007年10月至2010年3月中国人民解放军309医院心外科收治的先天性心脏病患儿167例,其中男73例,女94例。入选标准:年龄6~36个月,先天性心脏病接受在CPB下行外科手术治疗者。排除标准:术前有明显肝肾或心功能衰竭、肿瘤、严重的全身感染或自身免疫性疾病患儿;术后15 d有心肌梗死、周围血管闭塞性疾病;术前和(或)术后服用免疫抑制剂及和(或)类激素者。167例患儿随机分红景天未干预组(CN组,n=78)和红景天干预组(CI组,n=89)。2组性别比、术前、CPB时间及围手术期治疗和用药情况,差异无统计学意义(P >0.05)。见表1。
表1 2组一般情况比较
1.2 麻醉与CPB 全部病例均行气管插管全身麻醉,麻醉维持应用芬太尼25~30 g/kg间断应用万可松,异丙酚或异氟醚吸入麻醉。CPB由 sarns-9000型心肺机(sarns/3M,AnnArbor,美国),膜式氧合器和科威微栓滤器。血液中度稀释,浅低温CPB。术中不用激素、抑肽酶及全血,以免影响结果,全组CPB时间为34.20 ~110.36 min,平均(58 ±15)min。
1.3 标本采集及处理 患儿术前均经详细的心血管检查及肝肾功能和血常规等实验室检查。CI组于术前1 d、术中、术后7 d持续予以红景天1 mg·kg-1·d-1,静脉滴注,其余治疗方案2组相同。分别于术前1天(T1),CPB开始后15 min(T2),停CPB后1 h(T3),术后第1天(T4),术后第3天(T5),术后第5天(T6)共六个时间点采取空腹外周静脉血标本5 ml。1 h内进行标本处理。取血浆置于-80℃保存待测TNF-α、sICAM-1和sVCAM-1的浓度。
1.4 指标检测 将已留置的全血用820型全血细胞计数仪(日本公司)检测,由于CPB期间血液稀释因素,血浆TNF-α、sICAM-1和sVCAM-1的浓度按以下公式校正:TNF-α、sICAM-1和sVCAM-1浓度校正值=(麻醉后Hct/该时间点Hct)×TNF-α、sICAM-1或sVCAM-1测的值。
血浆 TNF-α、sICAM-1和sVCAM-1浓度测定:采用 ELISA法按试剂说明严格操作,以标准品 1000、500、250、125、62.5、32、16、0 pg/ml(或ng/ml)的OD值在半对数纸上作图,画出标准曲线,根据样品OD值在该曲线图上查出相应TNF-α、sICAM-1和sVCAM-1含量。TNF-α的浓度测定试剂盒购自深圳晶美生物工程有限公司。sICAM-1和sVCAM-1试剂盒由奥地利Bender Medsystems公司生产。检测仪器为DYNATEHMR 5000酶标仪(美国DYNATEHMR公司生产)。红景天注射液(国药准字Z20040361)为通化玉圣药业股份有限公司提供。
1.5 统计学分析应用SPSS 11.0统计软件,计量资料以表示,采用t检验,计数资料采用χ2检验,P <0.05为差异有统计学意义。
2.1 2组血浆中TNF-α浓度在CPB开始15 min时已明显升高,在CPB结束后1 h达峰值与CPB前比较差异有统计学意义(P<0.01),随后开始下降,且分别于术后第3天、第5天恢复至CPB前水平;CN组较CI组变化明显,(P <0.01),且CI组于术后第3天恢复至CPB前水平,而CN组于术后第5天恢复至CPB前水平。见表2。
2.2 2组血浆sICAM-1浓度在CPB开始后持续上升,于术后第1天达到峰值与CPB前比较差异有统计学意义(P<0.01),分别于术后第3天、第5天恢复至CPB前水平;未干预组较干预组变化明显(P<0.01),且干预组于术后第3天恢复至CPB前水平,而未干预组于术后第5天恢复至CPB前水平。见表3。
2.3 2组血浆sVCAM-1浓度在CPB开始后持续上升,于术后第1天达到峰值与CPB前比较差异有统计学意义(P<0.01),分别于术后第3天、第5天恢复至CPB前水平;CN组较CI组变化明显,差异有统计学意义(P <0.01),且CI组于术后第3天恢复至CPB前水平,而CN组于术后第5天恢复至CPB前水平。见表4。
表2 CPB前后血浆TNF-α浓度变化pg/ml,
表2 CPB前后血浆TNF-α浓度变化pg/ml,
注:与 CI组比较,*P <0.01
T1 T2 T3 T4 T5 T6 CN 组(n=78) 4.5 ±0.6 10.4 ±1.4* 18.3 ±2.0* 10.8 ±1.2* 8.2 ±1.3*组别4.2 ±0.6 CI组(n=89) 4.3 ±0.6 6.0 ±1.0 13.2 ±1.8 8.2 ±1.3 3.9 ±0.8 3.9 ±0.6
表3 CPB前后血浆sICAM-1浓度变化ng/ml,
表3 CPB前后血浆sICAM-1浓度变化ng/ml,
注:与 CI组比较,*P <0.01
T1 T2 T3 T4 T5 T6 CN组(n=78) 177±4 249±4* 359±8* 480±6* 324±11*组别175±5 CI组(n=89)176±4 197±6 280±11 371±10 178±5 176±4
表4 CPB前后血浆2组sVCAM-1浓度比值比较ng/ml,
表4 CPB前后血浆2组sVCAM-1浓度比值比较ng/ml,
注:与 CI组比较,*P <0.01
T1 T2 T3 T4 T5 T6 CN组(n=78) 423±9 613±8* 913±9* 1065±34* 680±14*组别420±6 CI组(n=89)423±10 474±12 516±12 879±12 413±68 420±6
2.4 TNF-α峰值与sICAM-1、sVCAM-1峰值呈正相关关系(r=0.698,P <0.05),但 sICAM-1、sVCAM-1 较 TNF-α 反应迟缓。
由CPB导致的全身炎性反应综合征(systemic inflammatory response syndrome,SIRS)[1],是一个复杂的多系统问题,尤其是对各脏器皆未发育成熟的幼儿,由于其各脏器系统结构不完善、功能低下、储备量少、代谢旺盛、利用能力差、对炎性反应的耐受及调节力较差等特点,对CPB导致的全身炎性反应所造成的心、肺等组织器官损伤更为明显。目前随着研究的深入,已经证实它与CPB可诱导体其液媒介免疫反应,促使淋巴Th1细胞向Th2细胞转化有关,同时亦与CPB引发自由基,激活内皮细胞、白细胞,促使细胞因子如 TNF-α、sICAM-1、sVCAM-1释放表达等机制有关[2]。
本研究结果表明,血清TNF-α、sICAM-1和sVCAM-1的浓度在CPB期间及术后一定时间内明显升高,并在CPB后先后达到高峰,说明CPB本身可以引起TNF-α、sICAM-1和sVCAM-1的表达与释放,这与多个实验结果一致[2,3]。TNF-α 是炎性反应发生时体内重要的核心炎性因子,可直接损伤血管内皮细胞,使内皮细胞通透性增加,是炎性反应的促发剂,能早期通过激活NF-kB活化内皮细胞和白细胞,使其表面黏附分子的表达增加[4,5]。本研究中患儿血清 sVCAM-1及 sICAM-1在 CPB开始及结束后一定时间内均明显增高,而sVCAM-1及sICAM-1的增高将促进中性粒细胞和内皮细胞的黏附反应[6],中性粒细胞和内皮细胞的黏附正是所有炎性反应的共同通路[7]。因此可以通过抑制细胞因子的释放,降低黏附分子的表达,从而达到减轻引发的炎性反应的目的。
研究证明,红景天可以抗氧化、增强免疫功能及抑制炎性介质释放,从而起到保护机体器官的作用[8]。本研究观察到红景天组TNF-α虽然在CPB期间及结束后一定时间内都有明显增加,但均明显低于对照组,说明红景天可以有效抑制炎性细胞因子的释放。同时红景天组sVCAM-1及sICAM-1亦有此种表现,说明红景天有可能通过抑制炎性细胞因子的释放,降低中性粒细胞以及内皮细胞表面黏附分子的表达。
本研究结果提示,红景天可以抑制炎性细胞因子的释放,降低中性粒细胞以及内皮细胞黏附分子的表达,抑制中性粒细胞和内皮细胞的黏附,从而减轻引起的炎症反应,减少手术并发症,有助于幼儿手术的成功及幼儿术后的康复。
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8 曹丹燕,刘振中,邓小锋,等.红景天口服液对雄性小鼠抗应激作用的研究.广东医学,2010,31:3176-3177.