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编号:10214035
抑肽酶对心脏体外循环术后TNF-α水平的影响
http://www.100md.com 《湖南医科大学学报》 2000年第2期
     作者:刘立明 胡建国 徐敏

    单位:刘立明(第二附属医院心胸外科 长沙 410011);胡建国(第二附属医院心胸外科 长沙 410011);徐敏(第二附属医院心胸外科 长沙 410011)

    关键词:抑肽酶;体外循环;细胞因子*;全身炎症反应*

    湖南医科大学学报000225[摘要] 采用双抗体夹心酶联免疫吸附法测定不同剂量抑肽 酶对心脏体外循环(CPB)术中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的含量。结果显示:CBP术后24h 血浆TNF-α含量,在全量抑肽酶组较对照组有明显降低(P<0.05);在单次剂量抑肽酶 组较对照组无差异(P<0.05)。表明全量抑肽酶具有抗炎效果。

    [中图分类号] R654.1,R654.2 [文献标识码] A [文章编号] 1000-5625(2000)02-0166-03
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    Effects of Aprotinin on TNF-α levels after cardiopulmonary by pass

    LIU Li-ming, HU Jian-guo, XU Min

    Department of Cardiothoracic Surgery, The Second Affiliated Hospital, Hun an Medical University(Changsha 410011)

    [Abstract] Objective: This study evaluates the anti-inflammat o ry activity of full-dose and pump-prime-only(low-dose) aprotinin by means of comparing tumor necrosis factor α(TNF-α) levels of both groups after CPB. Me thods: Twenty-nine adults with rheumatic heart disease were randomized into thr ee groups: (1)full-dose aprotinin-treated group(Group A, n=10); (2)pump-p rime-only aprotinin-treated group(Group B, n=10), and (3) control group(Gr oup C, n=9). Plasma concentrations of TNF-α were measured by enzyme-linke d immunosorbent assay technique at baseline(before operation), and at 2,24 hours after CPB termination. Results: A significant(P<0.05) increase of TNF-α o ccurred in all three groups at 2 and 24 hours after CPB termination when compare d with the same group at baseline. In Group A, TNF-α level was significantly l ower than that in group C(P<0.05) at 24 hours after CPB, but not in group B (P>0.05). Conclusions: Both CPB and operative stimulus induce the increase o f cytokine TNF-α after CPB. Full-dose aprotinin has the anti-inflammatory ef fect by means of reducing TNF-α level after CPB. Low-dose aprotinin dose not reduce TNF-α level. So it no significant anti-inflammatory effect.
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    [Key words] cardiopulmonary bypass; cytokine; systemic infl ammatory response; aprotinin

    体外循环(CPB)心脏手术所致的全身炎症反应,可以引起 术后严重的并发症及增加手术死亡率[1]。作为重要的炎症介质,细胞因子是全身 炎症反应产生与发展过程中的中心环节。近年,国外学者报道应用全量抑肽酶可使CPB术后 减少促炎症细胞因子释放,增加抗炎症细胞因子白细胞介素10(IL010)等的释放,抑制蛋白 水解酶产物及补体、中性粒细胞的激活[2,3],提示全量抑肽酶可抑制CPB术后 全身炎症反应。本研究通过比较应用全量抑肽酶及预充液单次剂量抑肽酶对CPB术后肿瘤坏 死因子α(TNF-α)血浆浓度的影响,进一步探讨不同剂量抑肽酶在CPB心脏手术中的抗炎作 用。

    1 对象与方法
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    1.1 对象 成人风湿性心脏病29例,男11例,女18例,平均年龄36.7±6 .8(18~55)岁。将29例病人分成3组:A组(全量抑肽酶组),即在麻醉诱导后缓慢静脉注射 抑肽酶200万KIU(相当于280mg),再向心肺机预充液中追加200万KIU,于手术全过程以每 小时50万KIU的速度持续静滴直至手术结束;B组(预充液单次剂量抑肽酶组),即将抑肽酶的 200万KIU一次性注入预充液中,不再追加或维持;C组(对照组),术中未用抑肽酶。分组病 例资料见表1。

    表1 病例分组及一般资料比较( ±s) 组别

    n

    性别

    (男/女)

    年龄
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    (岁)

    体重

    (kg)

    CPB时间

    (min)

    主动脉阻断

    时间(min)

    A

    10

    4/6

    38.3±5.5

    55.2±3.0

    85.6±5.3
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    57.5 ±4.1

    B

    10

    3/7

    37.4±4.6

    54.5±3.1

    81.8±5.0

    55.8±4 .0

    C

    9

    4/5

    34.6±4.9

    56.2±2.8
, 百拇医药
    82.3±5.2

    56. 3±4.3

    以上病例均排除合并心内膜炎、糖尿病、严重心衰以及肝、肾功能不全等疾病,且术前、术中、术后24h内均未使用糖皮质激素、肾上腺素、免疫抑制剂、阿斯匹林等药物治疗。

    1.2 方法

    1.2.1 麻醉及体外循环的建立 29例患者均在CPB下行瓣膜直视手术,常规用静脉 吸入复合麻醉(药物为Propofol,Fentanyl,Domirium,Norcuron),并作气管插管及建立监测 系统。CPB采用Sarns 9000或STK心肺机,滚压式血泵和西京90型鼓泡式人工肺,浅低温至中 低温(28℃~32℃)。CPB灌流速度为2.0~2.4L.min-1.m-2,动脉压维持 在50~80mmHg(平均压),心肌保护采用顺灌冷高钾晶体心脏停跳液;用肝素(3mg.kg -1)抗凝,ACT监测,保持ACT不少于480s,停机后常规用100mg鱼精蛋白中和肝素, 测ACT,必要时可追加少量鱼精蛋白。心脏停跳液中及停机后均未使用糖皮质激素。
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    1.2.2 标本的获取与保存 分别于手术开始前、CPB停机后2h及CPB停机 后24h 3个时间点位抽取1.8ml静脉血置入含0.2ml枸橼酸钠无菌试管内(9∶1)。血 标本立即以3000rpm离心10min,获取血浆后立即分装于-20℃冰箱中冷冻保存。

    1.2.3 TNF-α的测定 用Elx800酶标仪(Bio-Tek Instrument, ITC), 人TNF-α ELISA试剂盒(深圳晶美生物工程有限公司),抑肽酶(丽宝生物化学制药有限公司 产)。按试剂盒说明书操作,采用双抗体夹心ELISA法(酶联免疫吸附法)测得标准品及各样本 OD值,以标准品浓度作横坐标,OD值作纵坐标,绘制标准曲线,根据OD值可在标准曲线上分 别查出各样品浓度。

    1.3 统计学处理 数据结果用均数±标准差(±s)表示,三组 间两两比较用q检验。
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    2 结 果

    29例患者术中均平稳,顺利脱机,于术后第1~3d转出ICU,无再次开胸止血或严重并发症 者,无死亡病例。三组病例TNF-α血浆浓度检测结果见表2。

    表2 三组病例TNF-α水平的变化(±s) 组别

    例数

    术前

    CPB后(h)

    2

    24

    A

    10
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    3.51±0.63

    11.39±1.87

    4 .68±0.80①②

    B

    10

    3.43±0.68

    11.03±1.92

    9.21±1.05

    C

    9

    3.58±0.57
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    10.81±1.75

    8.83±1.13

    ①与同组术前比较P<0.05;②与B或C组同时间比较P<0.05

    三组病例TNF-α血浆浓度术前基础值均较低,组间比较差异无显著性(P>0.05) ;CPB后2h及CPB后24h TNF-α水平与同组术前比较有明显升高(P<0.05),其最高 值均出现在CPB停机后2h。在CPB后24h,A组TNF-α水平与C组或B组比较,均有明显降 低(P<0.05);而B组与C组比较差异无显著性(P>0.05)。三组TNF-α水平在CPB后2 h比较差异无显著性(P>0.05)。

    3 讨 论

    体外循环心脏手术所致的全身炎症反应是近年备受人们关注的问题。大量实验及临床研究表 明,CPB所致的全身炎症反应与细胞因子水平的变化及作用有着密切的联系[4], 全身炎症反应可引起CPB术后心脏、肺缺血再灌注损伤及多器官功能损害,对CPB术后并发症 的发生及预后起着关键作用。在CPB过程中及术后血浆促炎症细胞因子与抗炎症细胞因子浓 度均有不同程度的升高,本研究结果显示,三组病例CPB后2h及CPB后24h TNF-α水平 较术前基础水平均有明显升高(P<0.05);TNF-α水平最高值均在CPB后2h出现,于CP B后24h降低至较低水平(但较术前仍有升高),与McBride等[5],Wan等[5 ]报道相符。
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    CPB所致的组织器官缺血再灌注损伤是CPB后细胞因子产生与释放的首要因素。细胞因子主要 作用为细胞间信使,介导、激活各种炎性细胞(如内皮细胞、中性粒细胞、淋巴细胞等),使 之释放大量血管活性及细胞毒性物质,增加粘附分子表达,促进活化中性粒细胞与内皮细胞 的粘附作用,从而促进炎症反应的进程,导致CPB心脏手术后多种并发症。在诸多促炎症细 胞因子中,TNF-α是炎症反应过程中释放最早、最重要的内源性炎症介质之一,但其CPB后 浓度测定结果各报道不一,TNF-α有促进IL-1,IL-6,IL-8,IL-10及TNF受体等释放 的作用,有学者将其描述为全身炎症反应中的“扳机”,而体液中众多的细胞因子网络间的 相互作用,可能是脏器受损的重要因素。本研究结果表明,在全量抑肽酶组TNF-α血浆浓 度于CPB后24h较对照组(包括单次剂量抑肽酶组)有明显降低(P<0.05);而三组间CPB 时间、主动脉阻断时间均无差异(表1)。Hill等[3,6]认为,全量抑肽酶可以增 加CPB术后IL-10的释放,它与糖皮质激素、肾上腺素有类似的抗炎效果。也有学者认为, 抑肽酶可降低CPB术后血浆中TNF-α,IL-6,IL-8浓度及整合素CD11b的表达[6, 7]
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    抑肽酶在CPB心脏手术中的用药剂量一直是人们关注的问题,除本研究中使用的两种用法外 ,还有一种较常用的半量抑肽酶法,其用法与全量抑肽酶法相同,但剂量均减半。抑肽酶在 CPB心脏手术中防治非外科性渗血的效果已得到国内外学者的普遍认同。大量报道显示,上 述三种抑肽酶用法均可改善CPB术后凝血,能有效降低术后失血,但亦有报道认为应用单次 剂量抑肽酶无效[8]。全量抑肽酶可以抑制CPB所致炎症反应[2,3]; 半量抑肽酶亦有抗炎效果[6];但尚未发现应用单次剂量抑肽酶在CPB术中使用有 抗炎效果的报道。本研究结果也证实全量抑肽酶组于CPB术后24h,TNF-α水平较对照组 明显降低(P<0.05);而单次剂量抑肽酶组(小剂量)与对照组比较差异无显著性( P>0.05)。提示应用全量抑肽酶可以抑制CPB所致的全身炎症反应,有利于CPB心脏手术 后的恢复并防止并发症的发生。

    参考文献:

    [1] Steinberg JB, Kapelanski DP, Olson JD. Cytokine and comp lement levels in patients undergoing cardiopulmonary bypass[J]. J Thorac Cardi ovasc Surg, 1993,106:1008-1016.
, 百拇医药
    [2] Wachtfogel YT, Kucich U, Hack CE, et al. Aprotinin inhibitis the cont act, neutrophil, and platelet activation systems during simulated extracorporeal perfusion[J]. J Thorac Cardiovasc Surg, 1993,106:1-10.

    [3] Huill GE, Robert P, Diego, et al. Aprotinin enhances the endogenous r elease of interleukin-10 after cardiac operation[J]. Ann Thorac Surg, 1998,65 :66-69.

    [4] Wan S, Marchant A, DeSment JM, et al. Human cytokine responses to car diac tansplantation and coronary artery bypass grafting[J]. J Thorac Cardiovas c Surg, 1996,11:469-477.
, 百拇医药
    [5] McBride WT, Armstrong MA, Crokard AD, et al. Cytokine balance and imm unosuppressive changes at cardiac surgery: contrasting response between patients and isolated CPB circuits[J]. Br J Anaesth, 1995,75:724-733.

    [6] Hill GE, Alonso A, Spurzen JR, et al. Aprotinin and methylprednisolon e equally blunt cardiopulmonary bypass-induced inflammation in human[J]. J Th orac Cardiovasc Surg, 1995,110:1658-1662.

    [7] Hill GE, Pohorecki R, Alonso A, et al. Aprotinin reduces interleukin -8 production and lung neutrophil accumulation after cardiopulmonary bypass[J ]. Anesth Analg, 1996,83:696-700.

    [8] Jeffey B, Rich MD. The efficacy and safety of aprotinin use in cardiac su rgery[J]. Am Thorac Surg, 1998,66:S6-11., 百拇医药