乌司他丁对体外循环术中肺脏的保护作用

杨文凯,龚南平,杨春丽,王文英,杨升萍

心脏直视体外循环(extracorporeal circulation,ECC)手术可导致全身多脏器功能变化及损伤,其中肺损伤是术后较常见和棘手的并发症之一。因此自ECC技术用于临床之日起,国内外学者就一直在探索肺保护的有效途径。多项研究已经表明肺损伤的主要机制有:①蛋白酶的分解损伤;②细胞因子的作用;③氧自由基的氧化应激反应。本实验就乌司他丁能否有效针对以上方面进行抑制进行研究。

1 资料与方法

1.1 临床资料 本研究共收集 60例 ECC下心脏直视手术患者,随机分为乌司他丁组(U组)和对照组(C组),每组各 30例。其中 C组手术包括房间隔缺损修补术(ASDR)+三尖瓣成形术(TVP)4例,室间隔缺损修补术(VSDR)12例,二尖瓣置换术(MVR)+TVP 6例,双瓣膜置换术(DVR)4例,法洛四联症矫冶术(TOFC)4例;U组手术包括 ASDR 3例,VSDR 11例,MVR+TVP 6例,主动脉瓣置换术(AVR)2例 ,DVR 3例,TOFC 5例 。

1.2 ECC和方法 ECC使用 Sarns 8 000型人工心肺机,东莞科威膜式氧合器。在预充液中加入乌司他丁(广东天普生化医药股份有限公司)2万 U/kg。

1.3 标本采集 插好左心引流管后(T1),ECC 30 min(T2),主动脉开放 5 min,(T3),主动脉开放 1 h(T4),主动脉开放 2 h(T5)分别从左心管或挠动脉测压管抽血 3m l。标本经离心取上清液后于-20℃保存。

1.4 指标检测 用 ELISA法测定血浆中中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)、白介素-8(IL-8)、超氧化物歧化酶(SOD)浓度,放免药盒由北京北方生物所试剂公司提供。由于受血液稀释影响,对上述检测指标的数值进行矫正:

矫正值 =实测值 ×ECC前 Hct值/实际 Hct值

1.5 统计学处理 应用 SPSS 10.0软件,各项数据用均数±标准差(±s)表示,组间比较用均数t检验。P＜0.05为有显著性差异。

表1 两组患者的一般临床资料(n=30,±s)

表1 两组患者的一般临床资料(n=30,±s)

C组 35.48±20.16 48.80±18.80 81.00±28.23 62.00±26.23 U组 37.70±22.46 49.92±20.16 86.00±29.80 63.00±29.61

表2 ECC不同时间点时两组患者的NE、IL-8和SOD的变化(n=30,±s)

表2 ECC不同时间点时两组患者的NE、IL-8和SOD的变化(n=30,±s)

注:与 C组比较#P＜0.05,*P＜0.01

T1 30.16±6.16 29.85±7.00 2.43±0.86 2.41±0.71 67.33±20.12 66.22±18.71 T2 44.56±10.12 41.76±11.08 4.36±1.52 4.43±1.61 81.69±25.05 92.24±27.12 T3 58.92±12.07 42.27±11.00# 6.93±2.31 2.43±0.95# 96.80±32.00 143.94±36.03#T4 71.55±16.33 36.10±8.82* 18.05±6.12 2.36±1.16* 85.91±27.02 122.81±30.37#T5 60.50±13.33 47.55±12.30# 10.26±3.46 4.66±2.11# 77.50±21.30 97.20±27.70#

2 结 果

两组患者年龄、体重、ECC时间、心肌血流阻断时间均无明显差异(P＞0.05)。详见表1。

两组患者 NE、IL-8和 SOD的差别改变有大致相同的规律,即 T1和T2组间比较无明显差异(P＞0.05),T3、T4和 T5点两组间比较则有显著差异(P＜0.05)。尤其是 NE、IL-8的 T4点有非常显著差异(P＜0.01)。结合 NE、IL-8、SOD在两组患者中的变化曲线图,可以得出乌司他丁的起效时间在应用 1 h左右,作用高峰时间在应用 2 h左右(SOD组的作用高峰稍有提前)。详见表2。

3 讨 论

关于 ECC术中肺损伤的机制,有很多方面。但其中最重要的就是:① NE的分解损伤。ECC时激活的白细胞游走至肺泡内通过脱颗粒作用释放大量溶酶体酶,如弹性蛋白酶、基质金属蛋白酶等,其中NE可降解肺组织中的多种成分,如降解气血屏障外基质的弹性蛋白、表面活性蛋白及多种血浆蛋白;激活补体,诱导支气管上皮细胞因子的表达[1]。同时NE是全身炎症反应综合征(SIRS)启动的标志物,急性呼吸窘迫征(ARDS)的最佳指标[2]。②细胞因子的作用。与肺损伤有关的细胞因子有很多,如肿瘤坏死因子 α(TNF-α)、IL-6、IL-8、IL-10等。本实验选择了测定 IL-8作为代表,因为 IL-8对中性粒细胞既具有活化作用又有选择性趋化作用,是典型的炎性介质。Raijmakers等[3]认为大血管术后的肺功能损害是因大量的 IL-8使肺微血管床通透性增加所致。③氧自由基的氧化应激反应。氧自由基作用于细胞的重要成分,具有氧化脂质、蛋白质、核酸、糖类等破坏细胞结构的作用,损害血管内皮细胞,导致肺渗出和水肿。以往对于乌司他丁肺保护的实验,侧重于炎性反应或者弹性蛋白酶,对于这三个肺损伤关键因素的综合研究未见有文章报道,本实验血液标本取自左心房(能较为准确的反应肺内情况)。不足之处是未对术后肺功能的改善情况进行跟踪研究。乌司他丁由于来源于人体,过敏反应发生率低,在临床上具有较好的应用前景[4]。本实验的结果表明乌司他丁在体外应用的作用高峰时间在 ECC后两个小时左右,可指导临床用药时机。关于本实验用量 2万 U/kg,是目前在 ECC中应用较普遍的用法,但用量能否加大,多少为最佳用量,尚需进一步研究。

[1]薛庆华,李立环.乌司他丁对体外循环术后肺损伤的保护作用 [J].心血管病学进展,2005,26(2):160-163.

[2]Boeken U,Feindt P,Schulte HD,et a l.Elastase release following myocardial ischemia during extracorporeal circulation(ECC)--marker of ongoing system ic inflammation[J]?Thorac Cardiovasc Surg,2002,50(3):136-140.

[3]李桂芬,孙桂民,高国栋,等.乌司他丁对婴幼儿体外循环炎性反应的影响[J].中国体外循环杂志,2003,1,(1):13-15.

[4]陈依君,马家骏.乌司他丁对机体的保护作用[J].上海第二医科大学学报,2005,25(8):863-865.