異丙酚-氯胺酮麻醉對兔嚴(yán)重?zé)齻缙诩?xì)胞因子平衡的影響

張昆 夏建國

[摘要]目的 探討異丙酚-氯胺酮對兔嚴(yán)重?zé)齻缙诩?xì)胞因子的影響。方法 選取雄性新西蘭兔30只，隨機分為正常對照組（C組）、燒傷對照組（BC組）和異丙酚-氯胺酮麻醉組（PK組），每組10只。燒傷前1 d用戊巴比妥鈉麻醉后頸內(nèi)靜脈、頸外動脈置管備用，實驗當(dāng)天將BC組和PK組兔制成30%體表總面積（TBSA）3度燒傷模型。PK組于傷后1 h靜脈注射異丙酚1.5 mg/kg，90 s后行氣管內(nèi)插管，接麻醉機半緊閉供氧，保留自主呼吸，靜脈泵注異丙酚0.15 mg/（kg·min）和氯胺酮0.15mg/（kg·min）維持麻醉，麻醉4 h后停藥。C組輸入乳酸鈉林格液，輸入量：80 ml/（d·kg）;BC組和PK組輸入晶膠體（1∶1），補液量為1.75×燒傷面積（%TBSA）×體重+80 ml/（d·kg）。三組在燒傷前、燒傷后1、6、12、24 h這5個時間點采集動脈血行血氣分析，靜脈采血檢測血清白細(xì)胞介素-1（IL-1）、IL-6及腫瘤壞死因子-α（TNF-α）濃度。結(jié)果 BC、PK組的輸液量比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），與C組比較，BC、PK組的輸液量顯著增多，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。BC、PK組燒傷后的PaCO2比C組明顯降低（P<0.05）;BC、PK組燒傷后的Lac比燒傷前顯著升高（P<0.05），PK組較BC組顯著降低（P<0.05）;血pH值、PaO2和SaO2在各時間點與燒傷前比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）;燒傷后，BC、PK組的IL-1、IL-6、TNF-α濃度較燒傷前顯著升高（P<0.05），PK組采用異丙酚-氯胺酮麻醉處理后的IL-1、IL-6及TNF-α在燒傷后6、12、24 h時均比BC組降低（P<0.05）。結(jié)論 異丙酚-氯胺酮麻醉能有效地降低血清細(xì)胞因子的水平，對嚴(yán)重?zé)齻缙诘娜硇匝装Y反應(yīng)有一定的抑制作用，同時可改善組織灌注，有利于嚴(yán)重?zé)齻缙诘膹?fù)蘇。

[關(guān)鍵詞]異丙酚;氯胺酮;嚴(yán)重?zé)齻?細(xì)胞因子

[中圖分類號] R332? ? ? ? ? [文獻標(biāo)識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1674-4721（2019）3（a）-0013-04

嚴(yán)重體表燒傷能引起機體免疫細(xì)胞釋放炎性因子，從而誘發(fā)全身炎癥反應(yīng)綜合征。促炎性細(xì)胞因子如 TNF-α、IL-1β和IL-6等在燒傷早期隨著機體炎癥反應(yīng)的增強而升高，其升高程度與燒傷后多器官功能衰竭的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)[1-2]。氯胺酮具有良好的麻醉作用和鎮(zhèn)痛效果，能明顯減少嚴(yán)重?zé)齻颊哐仔约?xì)胞因子的產(chǎn)生和釋放[3]，且具有興奮交感神經(jīng)提升血壓的作用，與異丙酚合用能減少異丙酚的用量，避免嚴(yán)重?zé)齻颊叩难h(huán)大幅波動。但氯胺酮復(fù)合異丙酚麻醉對嚴(yán)重?zé)齻缙谘装Y反應(yīng)的影響還不十分清楚，本研究以兔燒傷模型探討氯胺酮-異丙酚靜脈復(fù)合麻醉對嚴(yán)重?zé)齻缙谘装Y反應(yīng)的影響。

1材料與方法

1.1 材料及分組

經(jīng)醫(yī)院動物管理倫理委員會同意，將30只雄性新西蘭兔用隨機數(shù)字表法分為三組，每組10只。分別為正常對照組（control，C組）、燒傷對照組（burn control，BC組）、異丙酚-氯胺酮麻醉組（Propofol-Ketamine anesthesia，PK組），由湖北省實驗動物研究中心提供動物，平均體重（2.235±0.142）kg，許可證號：SCXK（鄂）2008-0005。

1.2 模型制作

提前24 h由耳緣靜脈注射戊巴比妥鈉，麻醉后行頸內(nèi)靜脈和頸動脈穿刺置管備用，將兔背部涂抹10%硫代鈉脫毛，燒傷面積為總體表面積的30%。體表面積公式：A（m2）=R×W2/3，A為體表面積（m2），W為體重（kg），經(jīng)計算燒傷面積約為514 cm2。參照劉利兵等[4]的方法制備兔30%TBSA 3度嚴(yán)重?zé)齻Ｐ汀齻篌?個24 h補液量為1.75×燒傷面積（%TBSA）×體重+80 ml×體重，即行頸內(nèi)靜脈輸注晶膠體（1∶1）進行液體復(fù)蘇，一半量在傷后8 h內(nèi)輸完，另外一半在傷后24 h內(nèi)勻速輸完。C組輸入晶體液80 ml/（d·kg）。晶體液使用乳酸鈉林格液，膠體液用羥乙基淀粉130/0.4（北京費森尤斯卡比醫(yī)藥有限公司，批號81H1173）。

1.3 實驗方法

PK組在燒傷后1 h靜脈注射異丙酚1.5 mg/kg誘導(dǎo)插管，接麻醉機給氧，保留自主呼吸，然后靜脈持續(xù)泵入異丙酚（阿斯利康公司，批號X14081A）0.15 mg/（kg·min）和氯胺酮（江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司，批號KH140304）0.15 mg/（kg·min） 維持麻醉，麻醉4 h后停藥。

1.4 監(jiān)測指標(biāo)

設(shè)定燒傷前、燒傷后1、6、12、24 h這5個時間點，于各個時間點經(jīng)頸動脈采血行血氣分析，頸靜脈采血使用酶聯(lián)免疫實驗（ELISA）測定血清IL-1、IL-6及TNF-α濃度。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法

數(shù)據(jù)使用StataSE 12.1統(tǒng)計學(xué)軟件處理，計量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，組間比較采用t檢驗，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1三組輸液量的比較

實驗過程中，C組輸晶體液為（170.43±15.23）ml，BC、PK組輸注晶膠體液量分別為（338.21±26.56）、（329.25±27.82）ml，BC、PK組的輸液量比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）;與C組比較，BC、PK組的輸液量顯著增多，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。

2.2 三組燒傷前后動脈血pH值、PaCO2、PaO2、SaO2、Lac 的比較

BC、PK組傷后的PaCO2比燒傷前明顯降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），Lac比燒傷前明顯升高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），pH值、PaO2、SaO2燒傷后與燒傷前比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。PK組與BC組比較，燒傷后各時間點PaCO2、Lac顯著降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）（表1）。

2.3 三組燒傷前后血清IL-1 、IL-6、TNF-α濃度的比較

BC、PK組燒傷后各時間點（BC組、PK組燒傷后1 h的IL-6除外）的血清IL-1、IL-6、TNF-α濃度顯著升高，與燒傷前比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。PK組燒傷后6、12、24 h的IL-1、IL-6、TNF-α均比BC組降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）（表2）。

3討論

細(xì)胞因子大多數(shù)是由巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞及內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生，機體維持一定水平的細(xì)胞因子具有積極作用，但過量釋放的細(xì)胞因子將破壞機體的免疫功能。機體燒傷后早期由巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的IL-1β和TNF-α顯著增加[7]，同時伴有內(nèi)毒素的增加，共同激發(fā)機體釋放多種細(xì)胞因子和炎癥介質(zhì)，繼而NF-κB、p38 MAPK和c-Jun氨基末端激酶等信號通路被激活，細(xì)胞因子級聯(lián)可產(chǎn)生連鎖放大效應(yīng)，造成炎性反應(yīng)失控。TNF-α在激活細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)方面起核心作用[8]，能促進多種細(xì)胞合成分泌IL-1β、IL-2、IL-8、IL-10及白三烯等物質(zhì)[9]，并促使中性粒細(xì)胞（PMN）趨化、移行、黏附在受損內(nèi)皮。少量的TNF-α可間接調(diào)節(jié)機體燒傷后炎癥反應(yīng)，可活化免疫T細(xì)胞，對免疫系統(tǒng)起到了積極作用，但過量的TNF-α可使機體發(fā)生自身病理性損傷，并進一步促進IL-1β、IL-6、IL-8的生成。IL-1β是啟動炎性反應(yīng)的關(guān)鍵因子[10]，生物學(xué)作用與TNF-α相似，IL-1β與TNF-α不僅能夠自分泌，刺激各自的釋放，且能夠相互間誘導(dǎo)，加劇創(chuàng)傷后炎性介質(zhì)的連鎖反應(yīng)[11]，同時IL-1β能誘導(dǎo)血漿IL-6的產(chǎn)生[12]，IL-6在生物學(xué)作用上和IL-1β、TNF-α有部分重疊。在嚴(yán)重?zé)齻缙?，IL-6通過參與caspase-3激活的調(diào)控，控制PMN凋亡延遲[13]，聚集的PMN壞死時將釋放大量的酶和超氧離子等毒性物質(zhì)，引起組織細(xì)胞自身的破壞。同時，IL-6對IL-1β和TNF-α具有負(fù)反饋調(diào)節(jié)的作用[14]，這三種前炎性因子互為影響，急劇升高導(dǎo)致炎性失控和廣泛的組織損傷，因此在嚴(yán)重?zé)齻缙?，抑制炎性因子的過度釋放具有重要意義。

本實驗結(jié)果顯示，燒傷后，兔血清IL-1、IL-6及TNF-α濃度較燒傷前顯著升高，使用氯胺酮與異丙酚復(fù)合麻醉后，顯著降低了血清IL-1、IL-6及TNF-α的水平，抑制了嚴(yán)重?zé)齻麑?dǎo)致的全身性炎性反應(yīng)，為防治全身炎性反應(yīng)綜合征（SIRS）發(fā)揮了重要的作用。

氯胺酮可直接抑制體內(nèi)TNF-α的生成，其在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)節(jié)內(nèi)毒素誘導(dǎo)的TNF-α的生成和釋放，特別是抑制了TNF-α誘導(dǎo)IL-6、IL-8生成，并抑制IL-6、IL-8等促炎因子的心血管抑制作用。在人全血細(xì)胞體外模型中，外周血促炎性細(xì)胞因子被濃度73 μmol/L以上的氯胺酮抑制[15]。NO是另一種重要的炎性介質(zhì)，NO和TNF-α都參與SIRS的病理過程，氯胺酮對巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的NO表現(xiàn)出抑制作用也是通過抑制TNF-α途徑，氯胺酮既減少TNF-α的生成，又抑制其生物學(xué)效應(yīng)。異丙酚通過抑制氧自由基的產(chǎn)生、提高SOD活性，增加組織和細(xì)胞的抗氧化能力，抑制內(nèi)毒素誘導(dǎo)單核巨噬細(xì)胞生成TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8和IL-10[16-18]，其機制是通過下調(diào)LPS刺激表達的高遷移率族蛋白1（HMGB1）。

本研究中，通過實驗觀察到，三組兔的動脈血氣pH值、PaO2、SaO2比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），說明氧供充分。BC、PK組的PaCO2較C組降低，其機制可能是疼痛刺激導(dǎo)致呼吸變快，通氣過度后PaCO2下降，提示麻醉后兔的呼吸功能未受抑制。氧供和氧耗的平衡是判斷休克嚴(yán)重程度和預(yù)后的重要依據(jù)，BC、PK組燒傷后的Lac較C組均顯著升高，但PK組比BC組顯著降低，提示嚴(yán)重?zé)齻麜?dǎo)致組織灌注下降及對氧的利用產(chǎn)生障礙[5]，使用氯胺酮與異丙酚麻醉可改善組織灌注及氧的代謝，其機制與改善線粒體功能有關(guān)[6]。

綜上所述，氯胺酮-異丙酚麻醉可降低嚴(yán)重?zé)齻缙谕醚錞NF-α、IL-1和IL-6水平，具有抗炎作用，同時可改善組織灌注，有利于嚴(yán)重?zé)齻缙诘膹?fù)蘇。

[參考文獻]

[1]夏建國，項盡一，原曉暉，等.不同劑量氯胺酮對兔嚴(yán)重?zé)齻缙谌硌装Y反應(yīng)的影響[J].中國中西醫(yī)結(jié)合急救醫(yī)學(xué)雜志，2015，22（4）：286-289.

[2]夏建國，孫建斌，祁榮，等.氯胺酮-異丙酚或芬太尼-異丙酚麻醉下嚴(yán)重?zé)齻缙诨颊咔叙柚财ばg(shù)后炎性反應(yīng)的比較[J].中華麻醉學(xué)雜志，2008，28（9）：853-854.

[3]項盡一，夏建國，張昆，等.不同麻醉藥物對兔嚴(yán)重燙傷早期炎性反應(yīng)的影響[J].重慶醫(yī)學(xué)，2016，45（24）：3330-3333.

[4]劉利兵，于軍，張子策，等.新西蘭兔燒傷模型建立[J].第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報，2009，30（1）：86-88.

[5]王子恩，陳昭宏，陳曉東，等.不同劑量多巴胺對嚴(yán)重燙傷大鼠早期血流動力學(xué)及心肌力學(xué)的影響[J].中華燒傷雜志，2017，33（2）：115-118.

[6]廖明鋒，陳堃，張志發(fā)，等.氯胺酮對大鼠神經(jīng)元缺氧時線粒體功能的影響[J].中華麻醉學(xué)雜，2016，36（11）：1400-1402.

[7]李毅，徐東波，王洪瑾.硫化氫對深Ⅱ度燒傷大鼠創(chuàng)面巨噬細(xì)胞分泌細(xì)胞因子的影響[J].中華燒傷雜志，2016，32（7）：408-412.

[8]陳卓，夏建國，王暉，等.丙泊酚對兔嚴(yán)重?zé)齻缙诓l(fā)腎組織損傷時腫瘤壞死因子α水平的影響[J].廣東醫(yī)學(xué)，2015， 36（21）：3322-3324.

[9]計鵬，胡大海，楊晨，等.重度燒傷并發(fā)膿毒癥64例血清TNF-α、IL-1β、IL-6水平測定及其相關(guān)性分析[J].陜西醫(yī)學(xué)雜志，2016，45（9）：1173-1174.

[10]Shi CS，Shenderov K，Huang NN，et al.Activation of autophagy by inflammatory signals limits IL-1β production by targeting ubiquitinated inflammasomes for destruction[J].Nat Immunol，2012，13（3）：255-263.

[11]張巧云，李思頡，牛敬忠，等.低氧預(yù)適應(yīng)對急性腦梗死小鼠血清TNF-α、IL-1β和IL-6炎性反應(yīng)因子的影響[J].首都醫(yī)科大學(xué)學(xué)報，2016，37（1）：89-92.

[12]李俊杰，蔣海燕，邵建林.腦缺血-再灌注損傷大鼠腦組織中TNF-α，IL-6和IL-1β的表達[J].昆明醫(yī)科大學(xué)學(xué)報，2016，37（9）：31-35.

[13]韓露，陳子，柏芳芳，等.芹菜素逆轉(zhuǎn)白介素6誘導(dǎo)的中性粒細(xì)胞凋亡延遲[J].南京醫(yī)科大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2017，37（4）：399-402.

[14]Starnes HF，Pearce MK，Tewari A，et al.Anti-IL-6 monoclonal antibodies protect against lethal Escherichia coli infection and lethal tumor necrosis factor-alpha challenge in mice[J].J Immunol，1992，148（6）：1968.

[15]Kawasaki C，Kawasaki T，Ogata M，et al.Ketamine isomers suppress superantigen-induced proinflammatory cytokine production in human whole blood[J].Can J Anaesth，2001，48（8）：819-823.

[16]夏建國，項盡一，王暉，等.異丙酚對嚴(yán)重燙傷兔的肝保護效應(yīng)[J].中華麻醉學(xué)雜志，2015，35（7）：834-836.

[17]楊雪，孫赳，曾思，等.TLR4/NF-κB信號通路與丙泊酚抑制內(nèi)毒素誘導(dǎo)大鼠肺泡巨噬細(xì)胞TNF-α釋放的關(guān)系[J].中華麻醉學(xué)雜志，2017，37（6）：761-764.

[18]Jia J，Sun Y，Hu Z.Propofol inhibits the release of interleukin-6，8 and tumor necrosis factor-α correlating with high-mobility group box 1 expression in lipopolysaccharides-stimulated RAW 264.7 cells[J].BMC Anesthesiol，2017，17（1）：148.

（收稿日期：2018-09-21? 本文編輯：許俊琴）