右美托咪定对胃癌手术患者认知功能及血清IL-6和PI3K/AKT表达的影响*

王根生，卢锡华，杨青存，崔亚萍，李长生

（郑州大学附属肿瘤医院 麻醉科，河南 郑州 450008）

胃癌的发病率位于所有恶性肿瘤的第4位，死亡率列于第2位。我国每年因胃癌而死亡的人数占所有由恶性肿瘤引起死亡总人数的近25%[1]。胃癌手术可有效改善患者生活质量，延长患者生命。但有研究表明，手术创伤、麻醉药物等均会对患者免疫功能和认知功能产生影响，特别是行胃癌手术的患者多数为老年患者，麻醉手术对患者免疫功能和认知功能的影响更为显著[2]。已有研究证实，右美托咪定对保护患者术后认知功能具有积极的作用[3]。但其减轻患者术后认知功能障碍（postoperative cognitive dysfunction,POCD）的机制研究仍是目前的研究热点。本研究通过前瞻性分析右美托咪定对胃癌手术患者POCD及血清中IL-6及磷脂酰肌醇-3-羟激酶（phosphatidylinositol 3-hydroxy kinase,PI3K）/丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶（serine threonine-protein kinase,AKT）表达的影响，以期能够为右美托咪定减轻患者术后POCD的机制研究提供理论依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象

本研究属于前瞻性研究，选取2015年3月-2017年8月经我院外科确诊并行胃癌切除术的患者80例，根据入院先后顺序，采用随机分层抽样方法，将患者分为对照组和右美组，每组各40例。其中，对照组：男性16例，女性24例；平均（76.68±7.92）岁；TNM分期Ⅰ期18例，Ⅱ期22例；美国麻醉医师协会（American Society of Anesthesiologists,ASA）ASA分级Ⅰ级24例，Ⅱ级16例。右美组：男性14例，女性26例；平均（78.31±8.26）岁；TNM分期Ⅰ期16例，Ⅱ期24例；ASA分级Ⅰ级27例，Ⅱ级13例。两组患者在性别构成、年龄、TNM分期、ASA分级等基线资料对比，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

1.2 入选标准

①确诊为胃癌且同意进行手术切除；②同意进行全身静脉吸入复合麻醉；③患者知情同意参加本研究；④除外心力衰竭、先天性心脏病及其他严重系统性疾病；⑤除外对治疗药物过敏；⑥除外术前精神异常等。

1.3 处理方法

两组患者术前禁食12 h，禁水4 h，均未给予术前用药。麻醉诱导方法为：咪达唑仑（力月西，江苏恩华药业股份有限公司，生产批号20170502）0.03 mg/kg，静脉推注；异丙酚（北京费森尤斯卡比医药有限公司，生产批号16LF8047）0.5～1.5 mg/kg，静脉推注；阿曲库铵（注射用苯磺酸阿曲库铵，江苏恒瑞医药股份有限公司，生产批号17062822）0.2 mg/kg，静脉推注；芬太尼（注射用枸橼酸芬太尼注射液，宜昌人福药业有限责任公司，生产批号1170316）2～4 μg/kg，静脉推注。术中常规监测心率（heart rate,HR）、心电图（electrocardiogram,ECG）、无创血压（Non-invasive measurement of blood pressure,NIBP）、 有 创 血 压（invasive measurement of blood pressure,IBP）、血氧饱和度（oxygen saturation,SpO2）、呼吸末二氧化碳（endtidal carbon dioxide,ETCO）及脑电双频指数（bispectral index,BIS）等指标，并根据患者术中情况给予血管活性药：血压低于术前基准线20%以下，静脉单次推注多巴胺（盐酸多巴胺注射液，武汉久安药业有限公司，国药准字H42020915）2 mg；心率低于60次/min时，静脉单次推注阿托品（硫酸阿托品注射液，浙江瑞新药业股份有限公司，国药准字H33020465）0.5 mg。

1.3.1 对照组患者麻醉维持法 持续静脉泵注异丙酚20～40 μg/（kg·min），瑞芬太尼（宜昌人福药业有限责任公司，国药准字H42022076）0.1～0.4 μg/（kg·min）；吸入七氟醚1%～2%；术中根据需要追加阿曲库铵0.1 mg/kg。

1.3.2 右美组患者麻醉维持法 在此基础上，持续静脉泵注右美托咪定（江苏恒瑞医药股份有限公司，国药准字 H20090248）0.2 ～ 0.5 μg/（kg·h）。右美托咪定平均用量为（1.96±0.37）μg/kg。

1.4 观察指标

1.4.1 简易精神状态检查表评分 简易精神状态检查表（minimum mental state examination,MMSE）是检测认知功能障碍的主要量表工具之一，目前已广泛用于POCD检测研究中，具有较好的信效度。量表最高分30分，MMSE受教育程度影响较大，当受试者如未受教育（文盲）且评分＜17分，受试者如为小学文化程度（受教育≤6年）且评分＜20分，受试者如为中学及以上文化程度（受教育＞6年）且评分＜24分时，可判定受试者为POCD，分数越低表示POCD越严重。本研究分别于术前1 d和术后1 d对患者进行MMSE问卷评分。

1.4.2 患者血清白介素6（interleukin6,IL-6）、PI3K及AKT表达水平 分别于麻醉诱导前（T0）、手术结束时（T1）、术后 24 h（T2）、术后 3 d（T3）采取患者静脉血3 ml，静置待血清分离后放置于离心机（3 000 r/min）离心10 min，取出上清液，置于-70℃冰箱备用。采用IL-6、人AKT、人PI3K ELISA试剂盒（上海广锐生物科技有限公司）检测血清中IL-6、AKT、PI3K表达水平，具体操作严格按照试剂盒说明书进行。

1.5 统计学方法

数据分析采用SPSS 18.0统计软件，计量资料以均数±标准差（±s）表示，比较做t检验或重复测量设计的方差分析，计数资料比较做χ2检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者MMSE评分比较

两组患者术前MMSE评分比较，差异无统计学意义（P＞0.05），术后1d重测MMSE评分，两组患者均较术前有所降低，但对照组患者评分更低于右美组患者，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 两组患者MMSE评分比较 （n =40，±s）

表1 两组患者MMSE评分比较 （n =40，±s）

组别 术前1 d 术后1 d右美组 28.49±5.37 27.16±5.70对照组 28.87±5.76 24.37±5.58 t值 0.305 2.212 P值 0.761 0.030

2.2 两组患者各时间点血清IL-6水平比较

两组患者术前血清IL-6水平比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。右美组与对照组在T0、T1、T2及T3时间点IL-6水平比较，采用重复测量设计的方差分析，结果：①不同时间点间的IL-6水平有差异（F=7.841，P=0.000）。②右美组与对照组患者IL-6水平有差异（F=37.865，P=0.000），右美组与对照组相比IL-6水平较低，相对炎症反应更轻。③右美组与对照组患者IL-6水平变化趋势有差异（F=15.215，P=0.000）。见表 2。

表2 两组患者各时间点血清IL-6水平比较（n =40，mmol/L，±s）

表2 两组患者各时间点血清IL-6水平比较（n =40，mmol/L，±s）

组别 T0 T1 T2 T3右美组 77.35±11.41 81.38±11.82 84.71±10.27 80.67±13.57对照组 74.92±10.66 84.76±11.35 109.43±13.65 91.28±12.58

2.3 两组患者各时间点血清PI3K、AKT表达水平比较

右美组与对照组在T0、T1、T2及T3时间点PI3K和AKT水平比较，采用重复测量设计的方差分析，结果：①不同时间点间的PI3K和AKT水平有差异（F=31.865和19.238，均P=0.000）。②右美组与对照组患者PI3K和AKT水平有差异（F=65.432和27.853，均P=0.000），右美组与对照组相比PI3K和AKT水平较低。③右美组与对照组患者PI3K和AKT水平变化趋势有差异（F=10.918，P=0.000）。见表3。

2.4 MMSE评分与血清IL-6、PI3K、AKT表达水平的相关性

经过单因素相关分析，患者MMSE评分与血清IL-6、PI3K、AKT表达水平呈负相关（P＜0.05），相关系数分别为（r=-0.387、-0.277及-0.232，P=0.000、0.013 及 0.038）。

表3 两组患者各时间点血清PI3K、AKT表达水平比较 （n =40，pg/L，±s）

表3 两组患者各时间点血清PI3K、AKT表达水平比较 （n =40，pg/L，±s）

组别PI3K AKT T0 T1 T2 T3 T0 T1 T2 T3右美组 3.22±1.03 3.86±1.14 4.65±1.58 4.14±1.43 4.73±2.57 5.20±2.36 7.02±3.87 6.69±3.13对照组 3.47±1.14 4.22±1.33 9.72±3.26 8.67±2.95 4.97±2.88 5.46±2.75 10.32±3.34 8.56±4.02

3 讨论

目前关于POCD的发病机制尚未明确，手术创伤、麻醉药物、缺血血氧等均是手术麻醉患者出现POCD的危险因素[4]。关于POCD的发病机制经典理论之一即是神经炎性机制理论[5]。除此之外，还有基因理论、神经递质改变理论等。在众多神经炎症因子中，IL-6是最具代表性的[6]。IL-6在机体免疫防御和炎症反应中起着重要的作用，尽管不具有直接刺激相应细胞分泌其他细胞因子的功能，但可通过加强其他细胞因子而发挥其作用，进而对炎症的发生发展起到促进的效果。PI3K/AKT信号通路在细胞调亡中起着重要的作用。也有研究证实，PI3K/AKT信号通路在手术创伤、麻醉药物、缺血缺氧引起神经元损伤、血管性痴呆及POCD机制研究中处于重要的地位[7]。此外，右美托咪定作为临床麻醉常用药物，其对减少患者POCD发生率也有着积极的作用[8]。但关于该药减少POCD发生率的具体作用机制尚未阐明。

本研究发现，应用右美托咪定的右美组患者，术后1 d MMSE评分较对照组患者为高，说明术中应用右美托咪定对于提高患者术后短期MMSE评分，减少POCD的发生，具有一定的作用。该结果与GE等[8]研究结论相一致。这也提示，在临床工作中，如果患者情况允许，应适当加用右美托咪定，以减少患者发生POCD的概率。

本研究在观察患者血清IL-6、PI3K、AKT表达水平发现，两组患者术前血清IL-6、PI3K、AKT水平无差异，但仍较MENG[9]研究中的正常人群水平高，这可能是由于胃癌患者自身的肿瘤会直接、间接刺激分泌上述指标增高有关。李苏明[10]认为，胃癌患者血清IL-6等炎症因子水平增高与多种因素有关，胃癌细胞分泌的大量IL-α可刺激成纤维细胞和上皮细胞分泌IL-8。同时，恶性肿瘤自身也会直接分泌IL-6，过多的IL-6协同其他细胞因子可通过众多调解途径促使患者血清中PI3K、AKT水平增高。而在手术后，右美组患者血清IL-6、PI3K、AKT水平较术前有所升高，但幅度小于对照组患者，特别是术后24 h和术后3d，两组患者比较有差异。本结果提示，右美托咪定可以有效减少患者血清中IL-6、PI3K、AKT的水平，这与SHEN M[11]在动物实验中的结果较为类似。

本研究通过对MMSE评分与血清IL-6、PI3K、AKT表达水平进行相关分析，结果显示，患者MMSE评分与血清IL-6、PI3K、AKT表达水平呈负相关，这一结果提示，患者血清IL-6、PI3K、AKT表达水平越高，则MMSE评分越低。PESCE[12]在一项关于2型糖尿病认知功能障碍的研究中指出，IL-6可由多种因素影响，上调淀粉样前体蛋白（APP）、PI3K、晚期糖基化终产物受体（RAGE）等靶基因，促使β淀粉样蛋白的生成。而β淀粉样蛋白则可以与神经元表面RAGE相结合，损害神经突触，产生神经毒性作用，同时也会使神经胶质细胞产生过多的增殖和迁移，使神经炎症反应进一步放大，造成认知功能受损。此外，表达上调的PI3K也可以通过直接作用或间接上调AKT表达，促进细胞内钙释放，引起神经兴奋性毒性，促使神经细胞凋亡，引起认知功能受损。本研究结果印证了这一点，随着血清中IL-6、PI3K、AKT水平的升高，患者术后MMSE评分随之下降。

综合以上结果，胃癌患者血清中IL-6、PI3K、AKT水平与患者MMSE评分呈负相关，而右美托咪定可有效降低缓和血清中IL-6、PI3K、AKT水平，同时提高患者术后MMSE评分。由此推测，右美托咪定在减少胃癌患者术后POCD发生的作用机制中，与IL-6通过改变PI3K、AKT表达有密切的关系。但由于机体中存在众多的细胞因子和炎性介质均会对PI3K、AKT产生影响，而PI3K、AKT的改变也会产生例如细胞增殖、迁移、凋亡等作用。本研究尚不能对右美托咪定是否确实是通过IL-6介导PI3K/AKT信号通路起到减少POCD发生，或是只通过该通路起作用下确切的结论，这还需要大量的对照研究及干预研究。

综上所述，右美托咪定可有效保护胃癌患者术后认知功能，其机制可能与IL-6介导的PI3K/AKT信号通路有关。