谈小儿心肺转流对术后炎性反应的影响

谈小儿心肺转流对术后炎性反应的影响 摘要: 目的 探讨心肺转流对先天性心脏病患儿外周血细胞因子及C反应蛋白的影响。方法 实验分两组，以心肺转流组(A组)为研究对象，26例左向右分流型先天性心脏病患儿，择期行心肺转流心内直视先天性心脏病手术治疗;随机抽取同期非心肺转流胸科或腹部手术患儿30例为对照组(B组)。两组患儿分不同时间点抽取中心静脉血，采用酶联免疫分析法(ELISA)测定肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)、白介素-8(IL-8)、白介素-10(IL-10)及C反应蛋白(CRP)水平。结果 A组TNF-α、IL-6、IL-8于术后2 h、24 h分别出现两次高峰，IL-10于术后2 h出现高峰，48 h均降至正常;B组TNF-α、IL-6、IL-8、IL-10均于术后2 h达到峰值，48 h均降至正常;两组CRP均于术后24 h出现高峰，48 h仍高于正常;参数的变化幅度以A组更为显著(P0.05或P0.01)。结论 小儿心肺转流心内直视先天性心脏病手术可导致TNF-α、IL-6、IL-8、IL-10、CRP等促炎症和抗炎症介质的释放，在心肺转流诱发的全身炎症反应中可能发挥重要作用。 关键词: 心肺转流;先天性心脏病;细胞因子;C反应蛋白 response，SIRS)及细胞因子在该反应中的水平变化逐渐引起了人们的重视。本文观察了26例接受心肺转流心内直视先天性心脏病手术治疗的患儿外周血细胞因子TNF-α、IL-6、IL-8、IL-10及CRP水平的变化，为探讨CPB所致炎性反应变化规律提供依据。 1 资料与方法 1.1 临床资料 实验组(A组)为26例择期行CPB下心内直视先天性心脏病手术的患儿，其中男12例，女14例，年龄(3.64?2.28)岁，体重(11.85?3.14)kg。均经超声心动图检查确诊为左向右分流型先心病。包括室间隔缺损 14 例，室间隔缺损伴肺动脉高压 5例，房间隔缺损 7例。此外，随机抽取同期非 CPB 胸科或腹部手术患儿 30 例作为对照组(B组)，其中男 17 例，女 13 例，年龄(3.74 ?2.24)岁，体重(12.86 ?3.16) kg。所有患儿术前无感染征象。对照组年龄、体重与体外循环组无差异(P0.05)。 1.2 麻醉方法 A组患儿采用静脉诱导，静吸复合麻醉，肌松完全后气管插管呼吸机辅助呼吸。麻醉维持，采用芬太尼 60 μg/ kg 和异氟醚吸入。均行胸骨正中切口，常规主动脉及上、下腔静脉插管建立体外循环。转流前后常规应用肝素、鱼精蛋白、血浆及心肌保护液等。体外循环时间 (62.5 ?18.6) min ,主动脉阻断时间(42.3 ?16.8) min。术后根据病情输红细胞悬液和鲜冻血浆，维持 HCT 33%,37% ，Hb 100,130 g/L。术毕患儿入ICU，自主呼吸恢复良好后拔除气管导管，生命体征稳定后转入胸外科病房。B组患儿采用静脉诱导，静吸复合麻醉，所用镇痛、肌松药物及醚与CPB组相同。李涛:小儿心肺转流对术后炎性反应的影响辽宁医学院学报 2008年8月，29(4) 1.3 标本采集和 A组于全麻诱导前(基础，T0)、CPB转流15 min(T1)、CPB停机后5 min(T2)、术后2 h(T3)、术后6 h(T4)、术后18 h(T5)、术后24 h(T6)、术后48 h(T7)8个时间点，B组于全麻诱导前(基础，T0)、术后5 min(T2)、术后2 h(T3)、术后6 h(T4)、术后18h(T5)、术后24 h(T6)、术后48 h(T7)7个时间点采集标本。经中心静脉导管抽取患儿中心静脉血3 mL，离心后取血清1 mL, 密封置-20 ?冰箱冻存。应用ELISA法测定外周血细胞因子TNF-α、IL-6、IL-8、IL-10及CRP水平(试剂盒购自深圳晶美生物公司)。 1.4 统计分析 计量数据采用均数?标准差(?s)示。每个项目组组间采用重复测量的方差分析。采用 SPSS 11.5 统计学软件进行统计分析。 2 结 果 全部CPB组患儿手术经过平稳，无严重心律失常，所有患儿术后均未发生全身感染。26 例CPB组病例和30例对照组患儿于各时间点的外周血细胞因子TNF-α、IL-6、IL-8、IL-10及CRP水平的动态变化见表 1。术前各项指标两组间均无差异(P0.05)，A组心肺转流停机后血浆TNF-α、IL-6、IL-8、IL-10、CRP水平开始明显上升，TNF-α、IL-6、IL-8于术后2 h、24 h分别出现两次高峰，IL-10于术后2 h出现高峰，48 h均降至正常;CRP于术后24 h出现高峰，48 h仍高于正常。B组TNF-α、IL-6、IL-8、IL-10均于术后2 h达到峰值，48 h仍高于正常;CRP于术后24 h出现高峰，48 h仍高于正常;两组比较各时间点以CPB组升高更为显著(P0.05或P0.01)。注:与T0比较，?P 0.05, ??P 0.01; 与A组比较，?P 0.05，??P 0.01 3 讨 论 CPB使心内直视手术成为可能，但因为它是一个“控制性休克”过程，可以导致全身炎症反应综合征，从而影响心脏手术效果。SIRS的产生和发展是一个极其复杂的级联过程，其严重程度主要是由下游促炎细胞因子(TNF-α、IL-6、IL-8等)和抗炎细胞因子(IL-10等)的平衡状态决定的。 TNF-α主要来源于单核/巨噬细胞和T淋巴细胞，可引起低血压、发热、急性期蛋白产生增加、血清白蛋白减少及多器官损害。CPB 心内直视手术后TNF-α水平是否增高报道不一[1]。我们研究显示，CPB组和非CPB组手术均引起患者外周血中TNF-α水平增高。IL-6可调节急性期蛋白质产生，终止B细胞免疫球蛋白分化和分泌，使T细胞失活，它还参与造血生长因子的反应过程，它也是一种内源性致热原。IL-6浓度可敏感地反映出组织损伤的程度[2]。IL-8是一种多细胞源性细胞因子，对中性粒细胞及嗜碱性粒细胞等具有强烈的趋化作用，并诱导其发生变型、脱颗粒、释放氧自由基、白三烯和各种蛋白酶，从而导致细胞变性坏死和组织损伤。同样IL-8作为中性粒细胞的趋化及活化因子，被认为是引起全 身炎症反应综合征主要的细胞因子，并且随 CPB 时间的延长而升高。研究表明 IL-8的血浆浓度与缺血/ 再灌注损伤的程度及体外循环的时间有关。 本研究显示，在先天性心脏病患儿心肺转流心内直视术后，有大量炎性细胞进入循环，血浆中促炎细胞因子TNF-α、IL-6、IL-8水平明显升高与非CPB组比较具有显著差异(P 0.01)。研究还发现TNF-α、IL-6、IL-8在CPB组的变化有明显的规律性，均有两次高峰，均于CPB后即开始升高，停机后2 h出现第1次高峰，停机后18,24Www.ZlCOOL.CoM 资料库 h出现第2次高峰，于停机后48 h恢复至正常水平。这与Hennein等[3]的研究结果相符，其机制迄今尚未完全阐明，考虑与促炎细胞因子与抗炎细胞因子之间的相互抑制、相互作用有关，这有利于机体正常免疫功能的重新建立。 IL-10是近年来发现的一种重要的负向调节细胞因子，为抗炎性的白细胞介素，可调节多种细胞的功能,体外实验，可抑制TNF-α、IL-6、IL-8等及其自身的合成[4]。 、IL-8、IL-10均在转流前后有不同程度的增高，这种促炎性细本研究结果示，TNF-α、IL-6 胞因子与抗炎性细胞因子的同步增加是机体维持细胞因子网络的动态平衡，提示体内促炎性因子和抗炎性因子之间可能有对抗期[5]。 CRP 是一种急性相反应蛋白，因为它有降低多型核中性粒细胞(PMN) 调节趋化作用的功能，故具有抗炎特性。在健康个体内 CRP 检测的量非常小，而在应激状态下或当细菌感染引发炎症或组织损伤后，其浓度显著增高。本研究中，CRP 峰值出现在术后24 h，增加幅度极为显著，A组CRP增幅出现早且更大，这也从一个侧面说明，CPB在促进机体炎性反应因子增加的同时也对抗炎性反应因子有促进作用。机体维持着细胞因子网络的动态平衡。 机体通过炎症和抗炎因子多环节反馈调节以维持机体平衡，而当平衡消失时，炎症或抗炎因子就会变得有害，炎症反应过强会引起微循环紊乱、休克、凝血障碍，而抗炎反 应过强则引起免疫抑制，均可导致 MODS 甚至死亡。总之，在小儿心肺转流促发了机体大 量炎性介质的释放，在心肺转流诱发的全身炎症反应中发挥重要作用。 [1] Wan S,Marchant A, Desmet JM,et al.Human cytokine responses to cardiac transplantation and coronary artery bypass graffing [J] .J Thorac Cardiovase Surg,1996,111(2):469. [2] Wan S, Desmet JM, Barvais L, et al.Myocardium is a major source of proinflammatory cytokines in patient undergoing cardiopulmonary bypasss [J] .J Thorac Cardiovasc Surg,1996,112(3):806-811. [3] 侯晓彬.全身炎性反应综合征与体外循环 [J] .中国CPB杂志，2004，2(2): 119-121. [4] 马辉兰，耿智隆，刘东，等.体外循环手术麻醉中TNF-α、IL-6、IL-8、IL-10 的动态观察 [J] .西北国防医学杂志，2003,24(3): 191-193. [5] Wan S,LeClerc JL, Antioine M, et al.Heparin-coates circuits teduce myocardial injury in heart or heart-lung transplantion:a prospective,randomined-study[J].Ann Thorac Surg,1999,68(4): 1230-1235资料库