七氟烷對體外循環(huán)術(shù)后早期炎癥因子及TXB2和6-keto-PGF1水平的影響

鐘巍，蘇孟勤，周俊輝，孟憲慧

（河南省胸科醫(yī)院，河南 鄭州 450000）

體外循環(huán)術(shù)后炎癥反應(yīng)是一種嚴(yán)重并發(fā)癥，是導(dǎo)致患者術(shù)后效果不佳,甚至死亡的主要原因之一[1,2]。白介素-6（IL-6）、腫瘤壞死因子α（TNF-α）是臨床常用于判斷機(jī)體炎癥反應(yīng)情況的炎性因子,其在體外循環(huán)術(shù)后早期即可處于高水平狀態(tài)[3,4]。相關(guān)研究表明，Toll受體（TLRs）可促進(jìn)TNF-α、IL-6、IL-10 等炎癥因子合成、釋放，使術(shù)后機(jī)體進(jìn)一步炎癥損傷，其中Toll受體4（TLR4）在介導(dǎo)內(nèi)毒素LPS 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中發(fā)揮重要作用[5,6]。目前，關(guān)于TLR4在體外循環(huán)術(shù)后報道罕見，對于TLR4在不同麻醉藥物作用下的水平變化尚無明確報道?，F(xiàn)有研究表明，全身炎癥反應(yīng)是導(dǎo)致體外循環(huán)術(shù)后發(fā)生肺損傷的主要原因，而血栓素A2（TXA2）、前列環(huán)素（PGI2）是參與肺損傷進(jìn)展的重要炎癥因子，其水平變化可以反映患者術(shù)后治療效果[7]。丙泊酚和七氟烷是常見的麻醉藥物，但對體外循環(huán)患者炎癥反應(yīng)抑制效果及對TLR4的影響報道較少。本研究以體外循環(huán)心臟瓣膜置換術(shù)患者作為研究對象，探討丙泊酚與七氟烷在不同時間節(jié)點對早期炎癥反應(yīng)及TXB2、6 酮前列腺素F1α（6-keto-PGF1α）影響，以期為臨床選擇合適的麻醉藥物提供參考。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選取我院2018年7 月-2020年12月收治的70例心功能為Ⅱ～Ⅲ體外循環(huán)心臟瓣膜置換術(shù)患者作為研究對象，隨機(jī)分為丙泊酚組（n=35）和七氟烷組（n=35）。丙泊酚組男性17例，女性18例；年齡35～57 歲，平均年齡45.73±5.61 歲；體質(zhì)量指數(shù)21～27kg/m2,平均體質(zhì)量指數(shù)24.13±2.26kg/m2；體外循環(huán)時間76.85±15.71min，阻斷時間45.67±11.58min，心功能：Ⅱ級20例，Ⅲ級15例。七氟烷組男性15例，女性20例；年齡36～55歲，平均年齡45.65±5.70 歲；體質(zhì)量指數(shù)21～27kg/m2，平均體質(zhì)量指數(shù)24.22±2.18kg/m2；體外循環(huán)時間76.53±15.95min，阻斷時間45.55±11.41min，心功能：Ⅱ級18例，Ⅲ級17例。兩組一般資料差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。本研究經(jīng)我院倫理委員會批準(zhǔn)。所有患者及家屬均知情同意。

1.2 方法

1.2.1 麻醉方法 根據(jù)患者基本情況及美國麻醉醫(yī)師學(xué)會ASA 評級標(biāo)準(zhǔn)制定個性化麻醉方案，兩組均常規(guī)靜脈推注5～30μg/kg 枸櫞酸芬太尼注射液（國藥集團(tuán)廊坊分公司）+0.08～0.12mg/kg 維庫溴銨注射液（成都天臺山制藥有限公司）+0.05～0.15mg/kg 咪唑安定注射液（徐州萊恩藥業(yè)有限公司），丙泊酚組術(shù)中常規(guī)微量泵入2.5～5mg/kg·h的丙泊酚（西安力邦制藥有限公司）進(jìn)行誘導(dǎo)麻醉，七氟烷組術(shù)中持續(xù)吸入1～2MAC 七氟烷（魯南制藥有限公司），術(shù)中BIS 值均維持在40～50，體外循環(huán)流量維持在2～2.5L/m2·min，HCT 維持在20～30%，術(shù)后采用魚精蛋白進(jìn)行中和。

1.2.2 檢測方法 所有患者均于不同時間節(jié)點采集外周靜脈血5ml 離心機(jī)分離血清，同時采集EDTA抗凝血3ml，離心機(jī)分離出血漿。⑴炎癥反應(yīng)指標(biāo)：主要包括IL-6、TNF-α 以及TLR4 等炎癥反應(yīng)指標(biāo)：采用雙抗體夾心酶聯(lián)免疫吸附法（上海酶聯(lián)生物科技有限公司）試劑檢測血清IL-6、TNF-α水平；采用流式細(xì)胞儀FACSCalibur型（美國BD 公司）檢測外周血單核細(xì)胞表面TLR4水平。⑵TXB2及6-keto-PGF1α水平：取上述所有患者血清，采用放射免疫法測定血清TXB2（北京北方生物工程有限公司）及ELISA 法測定6-keto-PGF1α（江蘇江萊生物科技有限公司）。

1.2.3 不同時間節(jié)點 上述指標(biāo)檢測均按：麻醉誘導(dǎo)前（T1）、體外循環(huán)前（T2）、體外循環(huán)結(jié)束時（T3）、體外循環(huán)結(jié)束4h（T4）、體外循環(huán)結(jié)束24h（T5）等5 個時間節(jié)點進(jìn)行，并對相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。由于TXA2和PGI2在體內(nèi)不穩(wěn)定，本研究以該指標(biāo)穩(wěn)定的代謝產(chǎn)物TXB2及6-keto-PGF1α 進(jìn)行研究。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 21.0 統(tǒng)計軟件。采用t檢驗分析不同時間節(jié)點炎性反應(yīng)、TXB2、6-keto-PGF1α 等正態(tài)分布計量資料的差異；采用χ2檢驗分析性別、心功能分級等計數(shù)資料差異，以P＜0.05為差異顯著。

2 結(jié)果

2.1 兩組不同時間節(jié)點炎癥反應(yīng)指標(biāo)變化情況七氟烷組T2、T3、T4、T5 時間段的IL-6及TNF-α水平均低于丙泊酚組,組間比較差異顯著（P＜0.05）;七氟烷組T4、T5 時間點的TLR4水平低于丙泊酚組，組間比較差異顯著（P＜0.05），見表1。

表1 兩組不同時間節(jié)點炎性反應(yīng)指標(biāo)變化情況（）

表1 兩組不同時間節(jié)點炎性反應(yīng)指標(biāo)變化情況（）

2.2 兩組不同時間節(jié)點TXB2 變化情況 七氟烷組T2、T3、T4、T5 時間段的TXB2水平均低于丙泊酚組，組間比較差異顯著（P＜0.05），見表2。

表2 兩組不同時間節(jié)點TXB2 變化情況（）

表2 兩組不同時間節(jié)點TXB2 變化情況（）

2.3 兩組不同時間節(jié)點6-keto-PGF1α 變化情況七氟烷組T4、T5 時間點的6-keto-PGF1α水平低于丙泊酚組，組間比較差異顯著（P＜0.05），見表3。

表3 兩組不同時間節(jié)點6-keto-PGF1α 變化情況（）

表3 兩組不同時間節(jié)點6-keto-PGF1α 變化情況（）

3 討論

體外循環(huán)術(shù)后全身炎癥反應(yīng)多數(shù)患者能夠依靠自身免疫調(diào)節(jié)及臨床對癥治療而痊愈，但部分患者可出現(xiàn)肺損傷、伴有其他重要器官嚴(yán)重功能障礙等并發(fā)癥，導(dǎo)致患者死亡風(fēng)險增高[8,9]。丙泊酚是一種烷基酚類全麻藥,具有起效快、持續(xù)時間短、蘇醒完全等優(yōu)勢,廣泛應(yīng)用于臨床各類手術(shù)操作之中[10]。七氟烷是一種合成的吸入麻醉藥，可在較低血/氣分配系數(shù)（0.63）下使用，且對呼吸道無刺激，不增加心肌對兒茶酚胺敏感性,對體循環(huán)影響較小[11]。相關(guān)研究表明，七氟烷可通過降低中性粒細(xì)胞黏附分子CD11b表達(dá)水平,進(jìn)而改善患者缺血/再灌注損傷和血小板聚集，降低IL-1β、TNF-α 等炎癥因子釋放，具有調(diào)節(jié)炎癥級聯(lián)反應(yīng)的效果[12,13]。目前，關(guān)于丙泊酚、七氟烷等對TLR4的調(diào)節(jié)作用的報道罕見，而七氟烷對TXA2、PGI2 等肺損傷介導(dǎo)因子的影響尚無報道。

本研究選取70例體外循環(huán)心臟瓣膜置換術(shù)患者實施丙泊酚或七氟烷進(jìn)行麻醉，制定不同時間節(jié)點對相關(guān)實驗室指標(biāo)進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)七氟烷組T2、T3、T4、T5 時間段的血清IL-6及TNF-α水平均低于丙泊酚組，且七氟烷組T4、T5 時間點的TLR4水平低于丙泊酚組。提示，七氟烷能更有效抑制體外循環(huán)術(shù)后炎癥反應(yīng)。本研究結(jié)果顯示，T4、T5 時間點內(nèi)兩組TLR4表達(dá)均上調(diào)，可能是患者機(jī)體應(yīng)對過度炎癥反應(yīng)而導(dǎo)致的一種適應(yīng)性變化，也可能與丙泊酚、七氟烷抑制炎癥反應(yīng)有關(guān)，需進(jìn)一步采取動物實驗予以證實。另外，本研究發(fā)現(xiàn)T2、T3 時間點內(nèi)TLR4水平并未隨手術(shù)的開始而伴炎癥級聯(lián)反應(yīng)升高而下調(diào)，在一定程度上減輕了過度炎癥反應(yīng)對機(jī)體的損害。隨著手術(shù)結(jié)束，患者機(jī)體炎癥反應(yīng)持續(xù)加重，在T4、T5 時間點時促炎因素和抗炎因素平衡失調(diào)，導(dǎo)致TLR4受體表達(dá)上調(diào)，由早期防御性反應(yīng)轉(zhuǎn)化為后期的效應(yīng)性反應(yīng)，在丙泊酚、七氟烷等麻醉藥物抑制炎癥反應(yīng)的作用下，機(jī)體逐漸處于過度的炎癥反應(yīng)狀態(tài)之中，但七氟烷的TLR4表達(dá)水平較低，提示七氟烷能降低體外循環(huán)術(shù)后患者機(jī)體炎癥損害，醫(yī)療效果更佳。

急性肺損傷是體外循環(huán)術(shù)后嚴(yán)重并發(fā)癥之一，其與中性粒細(xì)胞、血小板的肺內(nèi)聚集有關(guān)。血栓素A2（TXA2）、前列環(huán)素（PGI2）是花生四烯酸的代謝產(chǎn)物，兩者具有拮抗作用[14]。已知TXA2 是由血小板在聚集過程中釋放的一種有強烈收縮血管的活性物質(zhì)，生物半衰期僅30s，迅速轉(zhuǎn)化為無活性的血栓素B2（TXB2）；PGI2 具有極強的抑制血小板聚集功能和明顯的擴(kuò)張血管效應(yīng)，并有抑制血小板的粘附和抑制平滑肌增殖的能力，通常以測定6 酮前列腺素F1α（6-keto-PGF1α）濃度來反應(yīng)PGI2水平。相關(guān)研究表明，TXA2、PGI2 平衡被打破后可導(dǎo)致血小板聚集、血栓形成和血管痙攣收縮等情況,是導(dǎo)致急性呼吸窘迫綜合征肺動脈高壓和微血栓形成的重要原因[15,16]。因此，維持體外循環(huán)術(shù)后患者TXA2、PGI2水平,對減少患者發(fā)生急性肺損傷等嚴(yán)重并發(fā)癥具有積極意義。本研究以TXA2、PGI2 穩(wěn)定的代謝產(chǎn)物TXB2、6-keto-PGF1α進(jìn)行研究檢測，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，七氟烷組T2、T3、T4、T5 時間段的TXB2水平均低于丙泊酚組，且T4、T5 時間點的6-keto-PGF1α水平也較低?？梢钥闯鲶w外循環(huán)術(shù)能引起花生四烯酸代謝紊亂，導(dǎo)致TXA2、PGI2水平異常，促進(jìn)了PMN與肺毛細(xì)血管及動脈內(nèi)皮細(xì)胞的黏附，進(jìn)而導(dǎo)致炎癥的發(fā)生。本研究中，七氟烷組TXB2水平雖然升高，但低于丙泊酚組，提示七氟烷可以降低TXB2水平，抑制PMN與肺毛細(xì)血管及動脈內(nèi)皮細(xì)胞的黏附，抑制白三烯和PMN的活化，抑制血小板的聚集及肺血管收縮，進(jìn)而降低肺損傷，具有一定的保護(hù)作用。

綜上所述，在體外循環(huán)心臟瓣膜置換術(shù)中七氟烷比丙泊酚麻醉能更好抑制患者炎性因子反應(yīng)，能降低TXB2和6-keto-PGF1α水平，有可能更有效地降低體外循環(huán)術(shù)早期炎癥反應(yīng)，有利于患者的康復(fù)。通過檢測炎性因子IL-6、TNF-α、TLR4和TXB2及6-keto-PGF1α水平，可用于不同麻醉方式和術(shù)后早期感染的動態(tài)觀察。