七氟醚對(duì)胸外科手術(shù)單肺通氣患者血紅素加氧酶-1的影響*

張紅芹，鄭靜，江春秀，張勁

（重慶市第三人民醫(yī)院，重慶400014）

七氟醚對(duì)胸外科手術(shù)單肺通氣患者血紅素加氧酶-1的影響*

張紅芹，鄭靜，江春秀，張勁

（重慶市第三人民醫(yī)院，重慶400014）

目的探討七氟醚對(duì)胸科手術(shù)單肺通氣（OLV）患者血紅素加氧酶-1（HO-1）的影響。方法選擇醫(yī)院收治的40例擇期行開(kāi)胸手術(shù)單肺通氣的患者，隨機(jī)分為全憑靜脈組（P組）和七氟醚全程吸入組（S組），各20例。在麻醉誘導(dǎo)前（T0）、OLV前（T1）、OLV結(jié)束后30min（T2）和24 h（T3）采集橈動(dòng)脈血，在T1和T2時(shí)間點(diǎn)同時(shí)取支氣管肺泡灌洗液。采用化學(xué)比色法測(cè)定血清和支氣管肺泡灌洗液丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）活性。采用酶聯(lián)免疫吸附（ELISA）法測(cè)定HO-1的含量。結(jié)果在OLV結(jié)束后T2和T3時(shí)間點(diǎn)，P組患者血清MDA、SOD、HO-1水平均較T0和T1高（P＜0.05），而S組的MDA水平較P組明顯降低，SOD和HO-1水平則明顯增高（P＜0.05）。在T2時(shí)間點(diǎn)，P組患者支氣管肺泡灌洗液MDA，SOD，HO-1水平均較T1時(shí)間點(diǎn)高（P＜0.05），而S組的MDA水平較P組明顯降低，SOD和HO-1水平則明顯增高（P＜0.05）。結(jié)論七氟醚能降低單肺通氣患者血清和支氣管肺泡灌洗液MDA的含量，增強(qiáng)SOD活性，提高HO-1水平，具有抗氧化應(yīng)激損傷作用，可能是通過(guò)激活Nrf2/ARE信號(hào)通路影響HO-1表達(dá)而實(shí)現(xiàn)。

七氟醚；單肺通氣；氧化應(yīng)激；胸科手術(shù)；血紅素加氧酶-1

單肺通氣（OLV）已廣泛應(yīng)用于胸科開(kāi)胸手術(shù)，在單肺通氣及恢復(fù)通氣的過(guò)程中存在低氧和再灌注，從而引起氧化應(yīng)激，導(dǎo)致急性肺損傷［1-2］，影響手術(shù)安全及術(shù)后恢復(fù)。如何降低此類患者的圍術(shù)期急性肺損傷，保護(hù)肺功能非常重要。吸入麻醉藥七氟醚能減輕肺缺血-再灌注損傷［2-8］，具有肺功能保護(hù)作用［9］，但其機(jī)制不清楚。核因子E2-相關(guān)因子2（Nrf2）/抗氧化反應(yīng)元件（ARE）是細(xì)胞抗氧化反應(yīng)的中樞調(diào)節(jié)者，其活化后下游產(chǎn)物血紅素氧合酶（HO-1）的表達(dá)上調(diào)對(duì)大鼠肺缺血-再灌注損傷具有保護(hù)作用［3］。七氟醚是否通過(guò)激活Nrf2/ARE信號(hào)通路而起肺保護(hù)作用，尚不清楚。本研究中探討了七氟醚全程處理對(duì)胸科手術(shù)單肺通氣患者HO-1的影響，現(xiàn)報(bào)道如下。

1　資料與方法

1.1一般資料

選擇我科2013年收治的需擇期行開(kāi)胸手術(shù)單肺通氣患者40例，年齡20～65歲，美國(guó)麻醉醫(yī)師協(xié)會(huì)（ASA）分級(jí)Ⅰ～Ⅱ級(jí)。隨機(jī)分為全憑靜脈組（P組）和七氟醚組（S組），各20例。排除標(biāo)準(zhǔn)：體重小于40 kg或大于100 kg；術(shù)前無(wú)免疫疾病及嚴(yán)重心肺疾病；術(shù)中出現(xiàn)意外情況；手術(shù)前后過(guò)度緊張及術(shù)后重癥感染。本研究已獲醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)同意，并與患者家屬簽訂知情同意書。兩組患者一般資料比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。詳見(jiàn)表1。

1.2麻醉方法

兩組患者麻醉誘導(dǎo)相同，均給予靜脈注射咪達(dá)唑侖0.04 mg/kg、芬太尼3～4μg/kg，靶控輸注丙泊酚（血漿靶濃度3μg/mL），靜脈注射羅庫(kù)溴銨0.8mg/kg，肌肉松弛充分后行雙腔支氣管插管，同時(shí)用纖維支氣管鏡調(diào)整氣管導(dǎo)管位置，接麻醉機(jī)，進(jìn)行機(jī)械通氣。麻醉維持：P組患者給予靶控輸注丙泊酚（血漿靶濃度3μg/mL）及瑞芬太尼（血漿靶濃度5 ng/mL）全憑靜脈麻醉；S組患者全程吸入1.0最低肺泡有效濃度（MAC）七氟醚（上海恒瑞藥業(yè)有限公司，批號(hào)為2014021131，規(guī)格為120mL）并復(fù)合靶控輸注丙泊酚（血漿靶濃度3μg/mL）及瑞芬太尼（血漿靶濃度5 ng/mL）維持麻醉。兩組患者術(shù)中均間隔30min靜脈注射苯磺酸阿曲庫(kù)銨（0.25mg/kg）維持肌松肉弛。術(shù)中監(jiān)測(cè)心電圖（ECG）、心率（HR）、血壓（BP）、脈搏血氧飽和度（SpO2），呼氣末二氧化碳分壓（PETCO2）及體溫，保持術(shù)中的麻醉、呼吸、循環(huán)、代謝穩(wěn)定。

表1　兩組患者一般資料比較（n=20）

1.3檢測(cè)指標(biāo)及檢測(cè)方法

所有患者麻醉誘導(dǎo)前（T0）、OLV前（T1）、OLV結(jié)束后30 min（T2）和24 h（T3）各時(shí)點(diǎn)，取橈動(dòng)脈血樣4mL，加入含有促凝劑的生化試管中，以3 000 r/min的速率離心10min，盡快分離血清，-80℃超低溫冰箱保存。T1及T2時(shí)間點(diǎn)同時(shí)取非通氣側(cè)肺支氣管肺泡灌洗液（BALF），置入乙二胺四乙酸（EDTA）抗凝試管中，以3 000 r/min的速率離心10min，取上清液，-80℃超低溫冰箱保存?zhèn)溆??；瘜W(xué)比色法測(cè)定血清和支氣管肺泡灌洗液丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）含量及活性。酶聯(lián)免疫吸附（ELISA）法測(cè)定血清和支氣管肺泡灌洗液HO-1含量。MDA及SOD試劑盒購(gòu)自南京建成生物工程研究所，HO-1 ELISA試劑盒購(gòu)自上海酶聯(lián)生物科技有限公司，操作按照試劑盒說(shuō)明進(jìn)行。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2　結(jié)果

結(jié)果見(jiàn)圖1和圖2。在T2和T3時(shí)間點(diǎn)，兩組患者血清MDA，SOD，HO-1水平均較T0和T1時(shí)間點(diǎn)高（P＜0.05）。但在T2和T3時(shí)間點(diǎn)，S組的MDA水平較P組明顯減低，而SOD和HO-1水平則明顯增高（P＜0.05）。在T2時(shí)間點(diǎn)，兩組患者支氣管肺泡灌洗液中MDA，SOD，HO-1水平均較T1時(shí)間點(diǎn)高（P＜0.05），但S組MDA水平較P組明顯降低，而SOD和HO-1水平則明顯增高（P＜0.05）。

3　討論

單肺通氣期間，肺泡組織經(jīng)歷了低氧及復(fù)氧和缺血-再灌注過(guò)程，此過(guò)程將產(chǎn)生大量氧自由基，導(dǎo)致肺急性氧化應(yīng)激損傷［3］。與此同時(shí)，機(jī)體會(huì)啟動(dòng)內(nèi)源性抗氧化機(jī)制，使氧化/抗氧化處于動(dòng)態(tài)平衡，以促進(jìn)機(jī)體的恢復(fù)，但這種能力有限。

圖1　兩組患者血清MDA，SOD，HO-1水平變化

圖2　兩組患者支氣管肺泡灌洗液MDA，SOD，HO-1水平變化

丙泊酚靜脈麻醉能減輕肺氧化應(yīng)激損傷，但靜脈輸注丙泊酚會(huì)影響血流動(dòng)力學(xué)的穩(wěn)定而使應(yīng)用受限。吸入麻醉藥經(jīng)肺攝取和排除，可影響上皮細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞功能，也會(huì)影響肺泡巨噬細(xì)胞的數(shù)量和功能，進(jìn)而影響肺泡毛細(xì)血管膜通透性，以達(dá)到保護(hù)作用。七氟醚是吸入麻醉藥中最有效的細(xì)胞因子生成抑制劑，能減輕缺血-再灌注所致急性肺、心臟、脊髓和腎的損傷。MDA是氧自由基與生物膜不飽和脂肪酸發(fā)生脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)的代謝產(chǎn)物，含量的高低間接反映細(xì)胞中氧自由基的含量及對(duì)膜脂質(zhì)雙層結(jié)構(gòu)破壞的程度，故通過(guò)測(cè)定MDA的含量可評(píng)估細(xì)胞中脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)的強(qiáng)弱和氧自由基水平。本研究結(jié)果顯示，兩組患者在單肺通氣期間和結(jié)束后，血清和支氣管肺泡灌洗液中MDA顯著高于單肺通氣期前，而S組較P組能顯著降低血清和支氣管肺泡灌洗液中MDA的水平。單肺通氣導(dǎo)致了肺的氧化應(yīng)激損傷，而七氟醚能減輕氧化應(yīng)激損傷，從而具有肺保護(hù)作用，這與文獻(xiàn)［3-8］報(bào)道一致。

Nrf2/ARE信號(hào)通路是細(xì)胞抗氧化反應(yīng)的中樞調(diào)節(jié)者［3-4］，Nrf2是cap′n′collar（CNC）轉(zhuǎn)錄因子家族成員中活力最強(qiáng)的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，在全身各器官中均有表達(dá)，在生理狀態(tài)下與胞漿蛋白伴侶分子Keapl結(jié)合使活性處于相對(duì)抑制狀態(tài)。氧化應(yīng)激源作用下，Nrf2與Keapl解耦聯(lián)后轉(zhuǎn)移入核，與抗氧化反應(yīng)元件ARE結(jié)合，調(diào)控ARE依賴的第Ⅱ相解毒酶及抗氧化酶基因的轉(zhuǎn)錄活性，包括HO-1及SOD、谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶（GST）、過(guò)氧化氫酶（CAT）等，從而增加細(xì)胞對(duì)氧化應(yīng)激的抗性。HO-1是一種血紅素降解催化酶，催化血紅素降解為膽綠素、一氧化碳和鐵，前者還原成膽紅素后具有很強(qiáng)的抗氧化能力。SOD為廣泛存在于組織細(xì)胞內(nèi)的金屬酶，是體內(nèi)氧自由基的天然清除劑，其值高低直接反映機(jī)體清除氧自由基的能力。本研究結(jié)果顯示，S組較P組能顯著增強(qiáng)血清和支氣管肺泡灌洗液中SOD活性和HO-1的含量?？梢?jiàn)，七氟醚處理可能增強(qiáng)了Nrf2/ARE信號(hào)通路的激活能力和機(jī)體的抗氧化能力。

綜上所述，七氟醚具有抗氧化應(yīng)激損傷作用，其機(jī)制可能是通過(guò)激活Nrf2/ARE信號(hào)通路，增強(qiáng)HO-1和SOD的表達(dá)而實(shí)現(xiàn)。

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Influence of Sevoflurane on Heme Oxygenase-1 in Patients w ith One Lung Ventilation during Thoracic Surgical Procedures

Zhang Hongqin，Zheng Jing，Jiang Chunxiu，Zhang Jing
（Chongqing Municipal Third People′s Hospital，Chongqing，China 400014）

Objective To investigate the influence of sevoflurane on heme oxygenase-1（HO-1）in the patients with one lung ventilation（OLV）during thoracic surgical procedures.M ethods Forty patients undergoing thoracic surgical procedures with OLV were selected and random ly divided into the total intravenous group（group P）and the sevoflurane whole course inhalation group（group S），20 cases in each group.The radial arterial blood was collected at the anesthesia induction（T0），before OLV（T1），at 30 min after the end of OLV（T2）and 24 h（T3）.The bronchoalveolar lavage fluid was collected at T1and T2.The chemical colorimetric method was adopted to detect the content or activity of malondialdehyde（MDA）and superoxide dismutase（SOD）in serum and bronchoalveolar lavage fluid.ELISA was adopted to detect the level of HO-1 in serum and bronchoalveolar lavage fluid.Results The levels or activity of MDA，SOD and HO-1 in serum at T2and T3in the group P were significantly higher those at T0and T1（P＜0.05），while the MDA level in the group S was significantly decreased compared with the group P and SOD and HO-1 levels were significantly increased（P＜0.05）. The MDA，SOD and HO-1 levels in bronchoalveolar lavage fluid at T2in the group P were significantly higher than those at T1（P＜0.05），while the MDA level in the group S was significantly decreased compared with the group P，while the SOD and HO-1 levels were significantly increased（P＜0.05）.Conclusion Sevoflurane can decrease the content of MDA in serum and bronchoalveolar lavage fluid in the patients with OLV，enhances the SOD activity，increases the HO-1 level，possesses the effect for anti-oxidative stress injury，which could be realized by activating Nrf2/ARE signal pathway and affecting HO-1 expression.

sevoflurane；one lung ventilation；oxidative stress；thoracic surgical procedures；heme oxygenase-1

R969.4；R971+.2

A

1006-4931（2015）16-0026-03

張紅芹（1970-），女，大學(xué)本科，副主任醫(yī)師，研究方向?yàn)榕R床麻醉，（電子信箱）zhanghongqin000@126.com；鄭靜，女，大學(xué)本科，主治醫(yī)師，研究方向?yàn)榕R床麻醉，本文通訊作者，（電子信箱）344396899@qq.com。

2015-03-30；

2015-04-19）

*重慶市衛(wèi)生局科研資助項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：2012-2-217。