低分子肝素对老年胃癌根治术患者的氧化应激反应及肾功能的影响
2014-09-18唐人熊剑勇刘丹李其云易波
唐人,熊剑勇,刘丹,李其云,易波Δ
(1.江西省肿瘤医院 腹外二科,江西 南昌 330029;2.南昌大学药学院,江西 南昌 330031)
低分子肝素对老年胃癌根治术患者的氧化应激反应及肾功能的影响
唐人1†,熊剑勇1†,刘丹2,李其云1,易波1Δ
(1.江西省肿瘤医院 腹外二科,江西 南昌 330029;2.南昌大学药学院,江西 南昌 330031)
目的探讨低分子肝素对老年胃癌根治术患者的氧化应激及肾功能的影响。方法90例拟行胃癌根治术的老年胃癌患者,随机分为低分子肝素组(Ⅰ组,n=45)和对照组(Ⅱ组,n=45),Ⅰ组患者于麻醉诱导前至术后5 d给予皮下注射低分子肝素钙(100u/kg,1次/d),Ⅱ组给予等剂量生理盐水处理;分别在麻醉诱导前(T0)、术毕(T1)、术后第 1 d(T2)、术后第 3 d(T3)及术后第 5 d(T4)抽取静脉血测定血浆丙二醛(Malondialdehyde,MDA)、红细胞醛糖还原酶(Aldose Reductase,AR)、超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)及过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性水平,血肌酐(Creatinine,Cr)及血尿素氮(Blood urea nitrogen,BUN);同时在相同时间点留取尿标本测定微量白蛋白(Albumin,Alb)及 N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(N-acetyl-beta-D-amino glycosidase enzymes,NAG)含量。结果2组患者的MDA、AR、SOD及CAT在不同时间点组内比较具有统计学差异(P<0.05),2组MDA和AR从T0到T4先升高后降低,都在T2达到峰值,2组SOD及CAT从T0到T4先降低后升高,都在T2达到波谷;2组患者的MDA、AR、SOD及CAT在T1~T3比较差异具有统计学意义(P<0.05),Ⅰ组的MDA和AR在 T1、T2、T3显著低于Ⅱ组(P<0.05),SOD和 CAT在 T1、T2、T3显著高于Ⅱ组(P<0.05);2组患者的血浆Cr和 BUN在不同时间点组内及组间比较无统计学差异,2组的尿Alb/Cr分别在T1、T2显著高于T0(P<0.05),Ⅰ组的尿 Alb/Cr在 T1显著低于Ⅱ组(P<0.05);2组的尿 NAG/Cr在 T1、T2、T3显著高于 T0(P<0.05),但Ⅱ组在 T4仍然高于T0(P<0.05),T1~T4时Ⅰ组的尿NAG/Cr显著低于Ⅱ组(P<0.05);2组患者的MDA和 AR在T1、T2与Alb/Cr和NAG/Cr分别呈正相关(P<0.05),SOD和CAT在T1、T2与尿Alb/Cr和NAG/Cr分别呈负相关(P<0.05)。结果老年患者胃癌根治术的氧化应激反应与围术期肾功能损伤有关,低分子肝素在一定程度上可减轻应激反应,减轻肾脏损害,具有一定的肾保护功能。
低分子肝素;胃癌根治术;氧化应激;肾功能
目前,氧化应激产生的氧自由基引起的脂质过氧化是机体细胞组织损伤公认的重要机制之一,血浆丙二醛(malondialdehyde,MDA)作为脂质过氧化代谢的重要产物近些年被视为脂质过氧化损伤程度的有效指标,同时,超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)及过氧化氢酶(catalase,CAT)作为酶促防御系统,能够直接反映机体细胞组织的抗损伤效应,是机体抵御氧化应激反应损伤的主要防御力量[1],这2方面的动态平衡维持着组织细胞的功能稳定。胃癌根治术由于肿瘤切除范围广、对组织损伤大,术中出血多,加之术中的麻醉效应等常常造成患者机体处于强烈的应激状态,从而产生过多的反应性氧化物(reactive oxygen species,ROS)对机体组织细胞以及重要脏器可产生损害作用[2],老年人肾脏发生退行性改变,更容易受到外界应激刺而诱发肾脏功能损害。既往的研究[3]也曾报道过肝素在大鼠的游离皮瓣的缺血再灌注损伤中具有一定的抗氧化作用,但对于围术期所造成的氧化应激以及肾保护影响鲜有报道,因此本研究旨在探讨低分子肝素对老年胃癌根治术患者的氧化应激及围术期肾功能的影响,以期寻找一种可以减轻围术期手术对高龄患者的氧化应激刺激及保护肾功能的方法。
1 资料与方法
1.1 研究对象 2011年6月~2014年1月在江西省肿瘤医院拟行胃癌根治术的老年胃癌患者90例,年龄61~75岁,平均(66.8±10.1)岁,其中男55例,女35例;美国麻醉师协会(American Society of Anesthesiologists,ASA)分级Ⅲ级24例,Ⅱ级66例;排除标准:合并其它肿瘤、凝血功能障碍、感染、活动性出血、合并有肝肾疾病患者。术前与患者及家属均签署知情同意书,并经过医院伦理委员会批准。所有入选患者随机分为低分子肝素组(Ⅰ组,45例)和对照组(Ⅱ组,45例),2组患者的年龄、性别、体质量指数、ASA分级等一般临床资料比较均无统计学差异(见表1)。
1.2 治疗及麻醉方法
1.2.1 治疗方法 Ⅰ组患者于手术治疗当天至术后5 d给予皮下注射低分子肝素钙100 u/kg,1次/日;(杭州赛诺菲公司,国药准字J20040118),对照组给予等量生理盐水处理。
1.2.2 麻醉方法 2组患者于术前30min给予吗啡(0.1mg/kg)肌肉注射,麻醉诱导为静脉注射芬太尼15μg/kg、依托咪酯0.3mg/kg、维库溴铵0.2mg/kg,之后进行气管插管,微量输液泵静脉输注丙泊酚4~12 mg/(kg·min)、芬太尼(1μg/kg·min)结合吸入少量异氟醚(0.3%~2%)维持麻醉。
1.3 检测指标 分别在麻醉诱导前(T0)、术毕(T1)、术后第1 d(T2)、术后第 3 d(T3)及术后第 5 d(T4)抽取静脉血测定MDA、CAT、SOD及红细胞醛糖还原酶(aldose reductase,AR)活性水平、血肌酐(creatinine,Cr)及血尿素氮(blood urea nitrogen,BUN);同时在相同时间点留取尿标本测定白蛋白(albumin,Alb)及N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(N-acetyl-beta-D-amino glycosidase enzymes,NAG)含量。检测方法:①SOD及CAT活性检测由南京建成生物制品公司提供的SOD及CAT试剂盒,采用酶速率法测定;MDA检测由南京建成生物制品公司提供的MDA试剂盒参照标准书说明书测定;AR的测定采用荧光法测定[4]。②尿Alb采用免疫散射速率比浊法测定(仪器为林德蛋白检测仪),NAG含量采用全日立自动生化分析仪测定(NAG试剂盒,厦门永强公司生产),为减少尿液稀释及浓缩的影响,将Alb和NAG浓度与Cr浓度的比值作为肾损伤的描述指标。
1.4 统计方法 应用SPSS17.0统计软件进行分析,正态计量资料以“x±s”表示,组间比较采用t检验;计数资料处理采用χ2检验;重复测量资料采用重复测量设计的方差分析处理;相关性采用Pearson直线相关分析,P<0.05认为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 2组患者一般资料比较 2组患者的年龄组成、性别比例、手术时间等一般临床资料无显著性差异(见表1)。
表1 2组患者一般临床资料及术中情况的比较Tab.1 Comparison in clinical and intraoperative data of patients in the two groups
2.2 2组患者的MDA、AR、SOD及CAT在不同时间点组内及组间比较 2组患者的MDA、AR、SOD及CAT在不同时间点组内及组间比较具有明显的统计学差异(P<0.05),2组MDA和AR从T0到T4先升高后降低,都在T2达到高峰,2组SOD及CAT从T0到T4先降低后升高,都在T2达到低谷;2组患者的MDA、AR、SOD及CAT在不同时间点组间比较具有显著的统计学差异(P<0.05),Ⅰ组的MDA和AR在T1、T2、T3时间点显著低于Ⅱ组(P<0.05),SOD和 CAT在 T1、T2、T3时间点显著高于Ⅱ组(P<0.05,见表2)。
表2 2组患者的MDA、AR、SOD及CAT在不同时间点的比较Tab.2 Comparison in MDA,AR,SOD and CAT of both groups at at different time
2.3 2 组患者的血浆 Cr、BUN、尿 Alb/Cr和 NAG/Cr在不同时间点组内及组间比较 2组患者的血浆Cr和BUN在不同时间点组内及组间比较无显著统计学差异(P>0.05),2组的尿Alb/Cr在 T1、T2显著高于 T0(P<0.05),Ⅰ组的尿 Alb/Cr在 T1显著低于Ⅱ组(P<0.05);2组的尿 NAG/Cr在 T1、T2、T3时间点显著高于 T0(P<0.05),但Ⅱ组在 T4仍然高于 T0(P<0.05),T1~T4时Ⅰ组的尿NAG/Cr显著低于Ⅱ组(P<0.05,见表3)。
表3 2组患者血浆Cr、BUN、尿Alb/Cr和NAG/Cr在不同时间点组内及组间比较Tab.3 Comparison in serum Cr,BUN,urine Alb/Cr and NAG/Cr of both groups at at different time
2.4 患者氧化应激反应相关指标与肾功能指标在T1、T2时的相关性分析 2组患者的MDA和AR在T1、T2与尿Alb/Cr和NAG/Cr分别呈正相关(P<0.05),SOD和 CAT在 T1、T2与尿Alb/Cr和NAG/Cr分别呈负相关(P<0.05)。上述氧化应激反应四指标与血浆Cr、BUN无明显相关性(P>0.05,见表4)。
表4 患者氧化应激反应相关指标与肾功能指标在T1、T2时的相关性分析Tab.4 Analysis of correlation in oxidative stress reaction with renal function at T1 and T2
3 讨论
本研究显示,2组患者的MDA从T0到T4先升高后降低,在T2浓度达到高峰,而SOD及CAT从T0到T4先降低后升高,都在T2达到低谷,说明在手术及术后1 d患者机体内动态的氧化应激损伤以及抗损伤防御系统下降,其原因可能是:①胃癌根治术大范围组织创伤,失血失液、组织细胞崩解吸收可导致的炎性与非炎性反应,大量炎症细胞因子如TNF-α、IL-6等释放可间接或者直接激活体内的氧化系统,使ROS呈现级联生成,同时抗氧化防御系统在一定程度上受到抑制[5-6]。②交感-肾上腺素质系统在手术的应激刺激下强烈兴奋,大量儿茶酚胺类活性物质释放入血,过量的儿茶酚胺类物质在体内氧化产生大量氧自由基代谢产物。这些因素最终可表现出MDA浓度升高,SOD及CAT活性降低,在术后3 d后随着患者病情的恢复以及应激效应减弱,MDA浓度下降,SOD及CAT活性恢复。另外手术创伤应激产生的血糖升高可上调AR活性引起红细胞糖代谢的多元醇代谢通路激活,而此通路的激活可耗竭细胞内储存的NADPH,最终引起还原型谷胱甘肽(GSH)的生成减少,从而抑制了抗氧化应激系统,增强了氧化应激效应[7-8],本研究中2组AR活性在术后T1、T2明显升高,说明AR活性在反映氧化应激反应时也是一个重要的指标。
在本研究中,2组的尿 Alb/Cr在 T1、T2明显高于 T0、尿NAG/Cr在 T1、T2、T3明显高于 T0,另外患者 T1、T2时的 MDA和AR与尿Alb/Cr和 NAG/Cr分别呈正相关,T1、T2时 SOD和 CAT与尿Alb/Cr和NAG/Cr分别呈负相关,说明肾脏随着氧化应激的程度的加重而出现短暂的损伤,并且也在T1或T2达到损伤高峰,Alb/Cr是反应肾小球滤过功能的重要指标,而尿NAG/Cr是反映肾小管功能损伤的敏感指标,由于手术中的氧化应激因素产生的SOD既可直接损伤肾小球的具有负电荷屏障的基底膜,又可使损伤肾小管内皮细胞,直接损害肾小管功能。而在研究中我们发现Ⅰ组的各氧化应激指标在T1、T2、T3升降的幅度都小于Ⅱ组,Ⅰ组的尿Alb/Cr在T1明显低于Ⅱ组,T1~T4时Ⅰ组的尿NAG/Cr上升幅度明显低于Ⅱ组,说明低分子肝素具有一定的抗氧化应激作用,具有一定的肾功能保护意义。Finotti等[9]研究显示肝素可拮抗蛋白质糖基化结合位点,抑制蛋白质糖基化氧化修饰,从而减少蛋白糖基化氧化损伤。另外还可促使糖交联蛋白水解,降低糖基化产物含量,起到抗氧化功能。Cora等[10]报道肝素可抑制炎症细胞TNF-α、IL-4的活性,激活内皮细胞释放SOD,从而可起到增强抗氧化防御能力。
综上所述,胃癌根治术的应激反应与围术期亚临床肾功能损伤有关,低分子肝素在一定程度上可减轻氧化应激反应,具有一定的肾保护功能。
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(编校:谭玲)
Effect of low molecular weight heparin on oxidative stress and renal function in elderly patients undergoing gastrectom y of stomach neop lasm s
TANG Ren1†,XIONG Jian-yong1†,LIU Dan2,LIQi-yun1,YIBo1Δ
(1.Second Department of Abdomen Surgy,Jiangxi Tumor Hospital,Nanchang 330029,China;2.Pharmacy College,Nanchang University,Nanchang 330031,China)
ObjectiveTo investigate effect of low molecular weight heparin(LMWH)on oxidative stress and renal function in elderly patients undergoing gastrectomy of stomach neoplasms.Methods90 elderly patients undergoing radical surgery were randomly divided into LMWH group(Ⅰ group,n=45)and control group(Ⅱ group,n=45).Patients inⅠ group received a subcutaneous injection of LMWH(100 u/kg,1/d)from the time before anesthesia induction to postoperative 5 days,and patients inⅡ group were given equal volume of saline.Venous blood samples were collected to determine level ofmalondialdehyde(MDA),aldose reductase(AR)activity level,superoxide dismutase(SOD)activity level,catalase(CAT)activity level,creatinine(Cr)and blood urea nitrogen(BUN)before anesthesia induction(T0),at the end of the surgery(T1),on postoperative 1 day(T2),3 days(T3)and 5 days(T4)respectively;urine specimen were also collected to measured albumin(Alb)and N-acetyl-beta-D-amino glycosidase enzymes(NAG)at the same time points.ResultsThere were obvious statistical differences in MDA,AR,SOD and CAT at different time points by intra-group comparison(P<0.05).MDA and AR rose first and then fell in two groups,and both reached the peak at T2,whereas SOD and CAT had the opposite trends.There were obvious statistical differences in MDA,AR,SOD and CAT at T1~T3(P<0.05).MDA and AR inⅠ group at T1,T2and T3was lower than those in groupⅡ(P<0.05),whereas SOD and CAT inⅠ group at T1,T2and T3were significantly higher than thosein groupⅡ(P<0.05).Cr and BUN of both groups were found no significant statistical difference within the group and between groups(P>0.05).Alb/Cr of both groups at T1and T2were significantly higher than those at T0(P<0.05),while Alb/Cr inⅠ group at T1was obviously lower thanⅡgroup(P<0.05).NAG/Cr in both groups at T1,T2and T3were significantly higher than those at T0(P<0.05),while NAG/Cr inⅡ group at T4was still higher than that at T0(P<0.05),and NAG/Cr inⅠ group at T1~T4was obviously lower thanⅡ group(P<0.05).MDA and AR in both groups at T1,T2were positively correlated with Alb/Cr and NAG/Cr respectively(P<0.05),whereas SOD and CAT in both groups at T1,T2were negatively correlated with Alb/Cr and NAG/Cr respectively(P<0.05).ConclusionOxidative stress reaction resulted from radical surgery of elderly patients is associated with perioperative renal damage.LMWH could reduce oxidative stress in elderly patients,and alleviate the kidney damage,aswell as protect the renal function.
low molecular weight heparin;gastrectomy of stomach neoplasms;oxidative stress;renal function
R735
A
1005-1678(2014)03-0074-04
国家自然科学基金项目(81160309);江西省科技厅科技支撑项目-社会发展支撑计划项目(2010BSA13900);江西省自然科学基金项目(2012NSA12700)
唐人,男,学士,住院医师,研究方向:胃肠道肿瘤临床治疗方向,E-mail:tangren36925@163.com;熊剑勇,共同第一作者,男,硕士,主治医师,研究方向:胃肠道肿瘤临床治疗方向,E-mail:730138595@qq.com;易波,通信作者,男,博士,副教授,研究方向:消化道肿瘤的基础与临床,E-mail:yibo790508@163.com。