不同劑量促紅細(xì)胞生成素對先天性心臟病病人術(shù)后心腦功能的保護(hù)作用研究

楊 房

先天性心臟病指胚胎發(fā)育時期，由于心臟及大血管形成障礙、發(fā)育異常而導(dǎo)致的心臟疾病，在先天畸形中的占比高達(dá)28%以上[1]。近年來，隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷發(fā)展，先天性心臟病病人經(jīng)外科介入手術(shù)治療后，生活質(zhì)量可得到明顯改善，但臨床研究數(shù)據(jù)顯示，術(shù)后仍有42%～67%的病人會發(fā)生心肌損傷、神經(jīng)功能紊亂及遲發(fā)性腦損傷等并發(fā)癥，嚴(yán)重者可致殘疾，甚至死亡[2]。促紅細(xì)胞生成素(erythropoietin，EPO)是一種糖蛋白類激素，主要作用為促進(jìn)紅細(xì)胞分化及分裂為成熟的紅細(xì)胞，被臨床廣泛應(yīng)用于治療各類疾病所致的貧血[3]。近年來研究發(fā)現(xiàn)，EPO除了具備造血功能外，還能發(fā)揮較好的心腦保護(hù)作用[4]。先天性心臟病病人術(shù)前給予EPO干預(yù)，可明顯改善其術(shù)后心腦功能，但是各研究中EPO的使用劑量存在明顯差異[5-6]。在對先天性心臟病病人進(jìn)行介入治療時，究竟選用何種劑量的EPO效果更佳，尚不可知。本研究分別予以先天性心臟病病人不同劑量的EPO干預(yù)治療，通過對比研究，分析不同劑量EPO對先天性心臟病病人術(shù)后心腦功能的保護(hù)作用，旨在為臨床選擇合理的EPO劑量提供理論參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2016年4月—2018年12月在鄭州大學(xué)附屬兒童醫(yī)院接受手術(shù)治療的52例先天性心臟病病人為研究對象，隨機(jī)分為對照組、EPO低劑量組(低劑量組)、EPO中劑量組(中劑量組)及EPO高劑量組(高劑量組)，每組13例，且分為室間隔缺損(類型1)、房間隔缺損(類型2)、室間隔缺損合并房間隔缺損(類型3)、室間隔缺損合并房間隔缺損及動脈導(dǎo)管未閉(類型4)、室間隔缺損合并右室流出道局部狹窄(類型5)5個疾病類型。4組病人性別、年齡及疾病類型等資料比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。詳見表1。本研究經(jīng)本院倫理委員會批準(zhǔn)(批號：20140307)，所有患兒家屬均知情并簽署知情同意書。

表1 4組病人一般資料比較

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合歐洲心臟病學(xué)會發(fā)布的《先天性心臟病診療指南》中先天性心臟病的診斷標(biāo)準(zhǔn)[7]；②接受介入治療。排除標(biāo)準(zhǔn)：①存在手術(shù)禁忌者；②合并原發(fā)性腦部病變者；③合并繼發(fā)性腦部病變者；④合并肝、腎等重要器官功能不全者；⑤對本研究所采用藥物過敏者；⑥存在明顯神經(jīng)功能損害者。

1.3 治療方法 低、中、高劑量組術(shù)前12 h均皮下注射EPO(德國Roche Diagnostics GmbH生產(chǎn))治療，劑量分別為100 U/kg、150 U/kg、200 U/kg；對照組病人術(shù)前不注射EPO。4組病人術(shù)后均接受常規(guī)吸氧、利尿、抗凝治療。

1.4 評價指標(biāo)

1.4.1 心功能指標(biāo)檢測 于術(shù)前及術(shù)后3 d進(jìn)行超聲心電圖檢查，記錄各組病人左心室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction，LVEF)、左心室舒張末期內(nèi)徑(left ventricular end diastolic diameter，LVEDD)；分別于術(shù)前及術(shù)后3 d采集空腹靜脈血2 mL，采用酶聯(lián)免疫吸附法及相應(yīng)檢測試劑盒檢測各組病人血漿N末端腦鈉肽前體(N-terminal pro-brain natriuretic peptide，NT-proBNP)水平，所有操作均嚴(yán)格按照說明書進(jìn)行。

1.4.2 腦功能指標(biāo)檢測 術(shù)前(T0)、手術(shù)結(jié)束時(T1)、術(shù)后2 h(T2)、術(shù)后6 h(T3)及術(shù)后24 h(T4)，分別采集靜脈血2 mL，離心后分離血清，采用酶聯(lián)免疫吸附法及相應(yīng)檢測試劑盒檢測各組病人血清腦特異性蛋白(S-100β)、神經(jīng)元特異性烯醇化酶(neuron specific enolase，NSE)含量，所有操作嚴(yán)格按照說明書進(jìn)行。

1.4.3 血常規(guī)檢測 治療前及術(shù)后3 d分別檢測血常規(guī)，包括紅細(xì)胞計數(shù)、血紅蛋白、血細(xì)胞比容及血小板計數(shù)。

1.4.4 不良反應(yīng) 術(shù)后1 個月內(nèi)以門診、電話及郵件等方式隨訪，統(tǒng)計各組病人不良反應(yīng)發(fā)生情況。

2 結(jié) 果

2.1 4組不同時間點(diǎn)血常規(guī)比較 各組術(shù)前及術(shù)后3 d紅細(xì)胞計數(shù)、血紅蛋白、血細(xì)胞比容及血小板計數(shù)比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。詳見表2。

表2 4組病人不同時間點(diǎn)血常規(guī)比較(±s)

2.2 4組心功能指標(biāo)比較 術(shù)前，4組LVEF、LVEDD及NT-proBNP水平比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；術(shù)后3 d，4組LVEF、LVEDD及NT-proBNP水平比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；與術(shù)前比較，低、中及高劑量組LVEF明顯升高，LVEDD及NT-proBNP水平明顯降低，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；與對照組術(shù)后3 d比較，低、中及高劑量組LVEF明顯升高，LVEDD及NT-proBNP水平明顯降低，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；與低劑量組術(shù)后3 d比較，中劑量組及高劑量組LVEF明顯升高，LVEDD及NT-proBNP水平明顯降低，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；與中劑量組術(shù)后3 d比較，高劑量組LVEF、LVEDD及NT-proBNP水平比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。詳見表3。

表3 4組病人心功能比較(±s)

2.3 4組腦功能指標(biāo)比較 對照組T1～T4時間點(diǎn)血清S-100β、NSE含量均明顯高于T0時間點(diǎn)，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；低劑量組T1、T2時間點(diǎn)血清S-100β、NSE含量均明顯高于T0時間點(diǎn)，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；中、高劑量組T1時間點(diǎn)血清S-100β、NSE含量均明顯高于T0時間點(diǎn)，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；與對照組比較，低、中、高劑量組T1～T4時間點(diǎn)血清S-100β、NSE含量明顯降低，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；與低劑量組比較，中、高劑量組T1時間點(diǎn)血清S-100β、NSE含量明顯降低，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。高劑量組與中劑量組各時間點(diǎn)血清S-100β、NSE含量比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。詳見表4、表5。

表4 4組不同時間點(diǎn)血清S-100β比較(±s) 單位：μg/L

表5 4組不同時間點(diǎn)血清NSE比較(±s) 單位：μg/L

2.4 4組不良反應(yīng)發(fā)生情況比較 低、中劑量組病人不良反應(yīng)發(fā)生率與對照組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，高劑量組不良反應(yīng)發(fā)生率高于對照組及低、中劑量組，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。詳見表6。

表6 4組不良反應(yīng)發(fā)生情況比較

3 討 論

隨著對先天性心臟病介入手術(shù)治療的深入研究發(fā)現(xiàn)，手術(shù)過程中再灌注會加重心肌的缺血性損傷，因此保護(hù)病人心功能至關(guān)重要[7]。EPO被證實不僅可有效治療貧血，在治療心血管疾病時也展現(xiàn)出良好的心肌保護(hù)作用[8]。本研究結(jié)果顯示，EPO各劑量組病人LVEF、LVEDD及NT-proBNP等指標(biāo)的改善作用均明顯優(yōu)于對照組，證明術(shù)前EPO干預(yù)可明顯改善先天性心臟病病人術(shù)后心功能，其作用機(jī)制主要體現(xiàn)在以下方面：①抗凋亡作用，EPO可介導(dǎo)心肌細(xì)胞的凋亡過程，抑制心肌細(xì)胞凋亡的發(fā)生。黃兆琦等[9]通過體外實驗發(fā)現(xiàn)，一定劑量EPO干預(yù)后，心肌細(xì)胞凋亡率明顯下降，證實EPO對心肌細(xì)胞具有抗凋亡作用。②抗感染作用，炎癥反應(yīng)參與了各類損傷的發(fā)展過程，而EPO可通過減少炎性細(xì)胞的進(jìn)入及炎性介質(zhì)的釋放，進(jìn)而發(fā)揮抗感染作用，降低心功能損傷程度[10]。③促進(jìn)心肌細(xì)胞增殖，研究顯示，敲除小鼠EPO及促紅細(xì)胞生成素受體(erythropoietin receptor，EPOR)基因后，其體內(nèi)心肌細(xì)胞數(shù)量明顯減少，心功能也受到明顯抑制，相反，轉(zhuǎn)染EPO及EPOR基因可明顯提升小鼠心肌細(xì)胞數(shù)量，促進(jìn)心功能恢復(fù)，提示促進(jìn)心肌細(xì)胞增殖可能是EPO發(fā)揮心功能保護(hù)作用的機(jī)制之一[11]。臨床研究顯示，心臟手術(shù)后腦損傷的發(fā)生率為27.0%～73.0%，對病人人格、行為及認(rèn)知功能等多方面造成影響，導(dǎo)致病人生活質(zhì)量明顯下降[12]。S-100β蛋白是一種酸性鈣結(jié)合蛋白，是早期腦損傷標(biāo)志之一。NSE主要分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)及神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞的胞漿中，在腦內(nèi)可溶性蛋白中占比較高，且在腦灰質(zhì)中以高濃度存在。S-100β與NSE均可從受損神經(jīng)元滲漏出，通過血腦屏障進(jìn)入外周血，其血清含量與腦損傷程度密切相關(guān)[13]。本研究結(jié)果顯示，各組病人T1時間點(diǎn)血清S-100β與NSE水平均明顯高于T0時間點(diǎn)，說明介入術(shù)治療先天性心臟病會造成一定程度腦損傷，與王欣等[14]研究結(jié)果一致。與對照組術(shù)后3 d比較，EPO各劑量組血清S-100β與NSE水平降低，且可在較短時間內(nèi)恢復(fù)至正常水平，提示EPO可有效減輕手術(shù)介入治療引發(fā)的腦損傷。此外，對照組術(shù)后出現(xiàn)1例精神系統(tǒng)癥狀者，而EPO各劑量組未出現(xiàn)精神系統(tǒng)癥狀，進(jìn)一步證實EPO具有腦保護(hù)作用。梁延霄等[5]研究顯示，心臟手術(shù)引發(fā)的腦損傷主要是由于炎癥反應(yīng)及彌漫性微栓塞造成的，術(shù)前進(jìn)行EPO干預(yù)可有效抑制自由基的生成及拮抗興奮性氨基酸毒性，進(jìn)而阻止炎癥反應(yīng)及彌漫性微栓塞的形成，其可能是EPO在先天性心臟病介入術(shù)中發(fā)揮腦保護(hù)作用的機(jī)制之一。

本研究結(jié)果顯示，與低劑量組比較，中、高劑量組的保護(hù)作用更為明顯，但高劑量組與中劑量組的療效比較并無明顯差異，說明在一定范圍內(nèi)提升EPO劑量可增加對病人的心腦保護(hù)作用，過高的劑量并不會產(chǎn)生更為明顯的療效。血常規(guī)檢測結(jié)果顯示，術(shù)后4組病人血常規(guī)并無明顯差異，表明術(shù)前進(jìn)行EPO干預(yù)不會增加血液黏稠度，未增加病人圍術(shù)期血栓風(fēng)險，具有較高的安全性。但是，本研究顯示，高劑量EPO會明顯增加術(shù)后不良反應(yīng)的發(fā)生率，表明將EPO劑量從150 U/kg增加200 U/kg不會明顯增強(qiáng)其心腦功能的保護(hù)作用，但會增加不良反應(yīng)的發(fā)生，說明術(shù)前予以先天性心臟病病人150 U/kg EPO干預(yù)對心腦功能的保護(hù)作用更明顯，且具有較高的安全性。

綜上所述，EPO對先天性心臟病病人術(shù)后心腦功能具有保護(hù)作用，而相比較于低劑量及高劑量組，150 U/kg EPO干預(yù)對心腦功能的保護(hù)作用較明顯，且具有較高的安全性。由于本研究樣本數(shù)量有限且所選研究劑量間間隔過大，無法準(zhǔn)確說明150 U/kg為EPO最有效劑量，最優(yōu)劑量的確定仍需進(jìn)一步研究。