七氟醚对胸外科手术单肺通气患者血红素加氧酶-1的影响*

张红芹，郑静，江春秀，张劲

（重庆市第三人民医院，重庆400014）

七氟醚对胸外科手术单肺通气患者血红素加氧酶-1的影响*

张红芹，郑静，江春秀，张劲

（重庆市第三人民医院，重庆400014）

目的探讨七氟醚对胸科手术单肺通气（OLV）患者血红素加氧酶-1（HO-1）的影响。方法选择医院收治的40例择期行开胸手术单肺通气的患者，随机分为全凭静脉组（P组）和七氟醚全程吸入组（S组），各20例。在麻醉诱导前（T0）、OLV前（T1）、OLV结束后30min（T2）和24 h（T3）采集桡动脉血，在T1和T2时间点同时取支气管肺泡灌洗液。采用化学比色法测定血清和支气管肺泡灌洗液丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）活性。采用酶联免疫吸附（ELISA）法测定HO-1的含量。结果在OLV结束后T2和T3时间点，P组患者血清MDA、SOD、HO-1水平均较T0和T1高（P＜0.05），而S组的MDA水平较P组明显降低，SOD和HO-1水平则明显增高（P＜0.05）。在T2时间点，P组患者支气管肺泡灌洗液MDA，SOD，HO-1水平均较T1时间点高（P＜0.05），而S组的MDA水平较P组明显降低，SOD和HO-1水平则明显增高（P＜0.05）。结论七氟醚能降低单肺通气患者血清和支气管肺泡灌洗液MDA的含量，增强SOD活性，提高HO-1水平，具有抗氧化应激损伤作用，可能是通过激活Nrf2/ARE信号通路影响HO-1表达而实现。

七氟醚；单肺通气；氧化应激；胸科手术；血红素加氧酶-1

单肺通气（OLV）已广泛应用于胸科开胸手术，在单肺通气及恢复通气的过程中存在低氧和再灌注，从而引起氧化应激，导致急性肺损伤［1-2］，影响手术安全及术后恢复。如何降低此类患者的围术期急性肺损伤，保护肺功能非常重要。吸入麻醉药七氟醚能减轻肺缺血-再灌注损伤［2-8］，具有肺功能保护作用［9］，但其机制不清楚。核因子E2-相关因子2（Nrf2）/抗氧化反应元件（ARE）是细胞抗氧化反应的中枢调节者，其活化后下游产物血红素氧合酶（HO-1）的表达上调对大鼠肺缺血-再灌注损伤具有保护作用［3］。七氟醚是否通过激活Nrf2/ARE信号通路而起肺保护作用，尚不清楚。本研究中探讨了七氟醚全程处理对胸科手术单肺通气患者HO-1的影响，现报道如下。

1　资料与方法

1.1一般资料

选择我科2013年收治的需择期行开胸手术单肺通气患者40例，年龄20～65岁，美国麻醉医师协会（ASA）分级Ⅰ～Ⅱ级。随机分为全凭静脉组（P组）和七氟醚组（S组），各20例。排除标准：体重小于40 kg或大于100 kg；术前无免疫疾病及严重心肺疾病；术中出现意外情况；手术前后过度紧张及术后重症感染。本研究已获医院医学伦理委员会同意，并与患者家属签订知情同意书。两组患者一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。详见表1。

1.2麻醉方法

两组患者麻醉诱导相同，均给予静脉注射咪达唑仑0.04 mg/kg、芬太尼3～4μg/kg，靶控输注丙泊酚（血浆靶浓度3μg/mL），静脉注射罗库溴铵0.8mg/kg，肌肉松弛充分后行双腔支气管插管，同时用纤维支气管镜调整气管导管位置，接麻醉机，进行机械通气。麻醉维持：P组患者给予靶控输注丙泊酚（血浆靶浓度3μg/mL）及瑞芬太尼（血浆靶浓度5 ng/mL）全凭静脉麻醉；S组患者全程吸入1.0最低肺泡有效浓度（MAC）七氟醚（上海恒瑞药业有限公司，批号为2014021131，规格为120mL）并复合靶控输注丙泊酚（血浆靶浓度3μg/mL）及瑞芬太尼（血浆靶浓度5 ng/mL）维持麻醉。两组患者术中均间隔30min静脉注射苯磺酸阿曲库铵（0.25mg/kg）维持肌松肉弛。术中监测心电图（ECG）、心率（HR）、血压（BP）、脉搏血氧饱和度（SpO2），呼气末二氧化碳分压（PETCO2）及体温，保持术中的麻醉、呼吸、循环、代谢稳定。

表1　两组患者一般资料比较（n=20）

1.3检测指标及检测方法

所有患者麻醉诱导前（T0）、OLV前（T1）、OLV结束后30 min（T2）和24 h（T3）各时点，取桡动脉血样4mL，加入含有促凝剂的生化试管中，以3 000 r/min的速率离心10min，尽快分离血清，-80℃超低温冰箱保存。T1及T2时间点同时取非通气侧肺支气管肺泡灌洗液（BALF），置入乙二胺四乙酸（EDTA）抗凝试管中，以3 000 r/min的速率离心10min，取上清液，-80℃超低温冰箱保存备用。化学比色法测定血清和支气管肺泡灌洗液丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）含量及活性。酶联免疫吸附（ELISA）法测定血清和支气管肺泡灌洗液HO-1含量。MDA及SOD试剂盒购自南京建成生物工程研究所，HO-1 ELISA试剂盒购自上海酶联生物科技有限公司，操作按照试剂盒说明进行。

1.4统计学处理

2　结果

结果见图1和图2。在T2和T3时间点，两组患者血清MDA，SOD，HO-1水平均较T0和T1时间点高（P＜0.05）。但在T2和T3时间点，S组的MDA水平较P组明显减低，而SOD和HO-1水平则明显增高（P＜0.05）。在T2时间点，两组患者支气管肺泡灌洗液中MDA，SOD，HO-1水平均较T1时间点高（P＜0.05），但S组MDA水平较P组明显降低，而SOD和HO-1水平则明显增高（P＜0.05）。

3　讨论

单肺通气期间，肺泡组织经历了低氧及复氧和缺血-再灌注过程，此过程将产生大量氧自由基，导致肺急性氧化应激损伤［3］。与此同时，机体会启动内源性抗氧化机制，使氧化/抗氧化处于动态平衡，以促进机体的恢复，但这种能力有限。

图1　两组患者血清MDA，SOD，HO-1水平变化

图2　两组患者支气管肺泡灌洗液MDA，SOD，HO-1水平变化

丙泊酚静脉麻醉能减轻肺氧化应激损伤，但静脉输注丙泊酚会影响血流动力学的稳定而使应用受限。吸入麻醉药经肺摄取和排除，可影响上皮细胞和内皮细胞功能，也会影响肺泡巨噬细胞的数量和功能，进而影响肺泡毛细血管膜通透性，以达到保护作用。七氟醚是吸入麻醉药中最有效的细胞因子生成抑制剂，能减轻缺血-再灌注所致急性肺、心脏、脊髓和肾的损伤。MDA是氧自由基与生物膜不饱和脂肪酸发生脂质过氧化反应的代谢产物，含量的高低间接反映细胞中氧自由基的含量及对膜脂质双层结构破坏的程度，故通过测定MDA的含量可评估细胞中脂质过氧化反应的强弱和氧自由基水平。本研究结果显示，两组患者在单肺通气期间和结束后，血清和支气管肺泡灌洗液中MDA显著高于单肺通气期前，而S组较P组能显著降低血清和支气管肺泡灌洗液中MDA的水平。单肺通气导致了肺的氧化应激损伤，而七氟醚能减轻氧化应激损伤，从而具有肺保护作用，这与文献［3-8］报道一致。

Nrf2/ARE信号通路是细胞抗氧化反应的中枢调节者［3-4］，Nrf2是cap′n′collar（CNC）转录因子家族成员中活力最强的转录调节因子，在全身各器官中均有表达，在生理状态下与胞浆蛋白伴侣分子Keapl结合使活性处于相对抑制状态。氧化应激源作用下，Nrf2与Keapl解耦联后转移入核，与抗氧化反应元件ARE结合，调控ARE依赖的第Ⅱ相解毒酶及抗氧化酶基因的转录活性，包括HO-1及SOD、谷胱甘肽-S-转移酶（GST）、过氧化氢酶（CAT）等，从而增加细胞对氧化应激的抗性。HO-1是一种血红素降解催化酶，催化血红素降解为胆绿素、一氧化碳和铁，前者还原成胆红素后具有很强的抗氧化能力。SOD为广泛存在于组织细胞内的金属酶，是体内氧自由基的天然清除剂，其值高低直接反映机体清除氧自由基的能力。本研究结果显示，S组较P组能显著增强血清和支气管肺泡灌洗液中SOD活性和HO-1的含量。可见，七氟醚处理可能增强了Nrf2/ARE信号通路的激活能力和机体的抗氧化能力。

综上所述，七氟醚具有抗氧化应激损伤作用，其机制可能是通过激活Nrf2/ARE信号通路，增强HO-1和SOD的表达而实现。

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Influence of Sevoflurane on Heme Oxygenase-1 in Patients w ith One Lung Ventilation during Thoracic Surgical Procedures

Zhang Hongqin，Zheng Jing，Jiang Chunxiu，Zhang Jing
（Chongqing Municipal Third People′s Hospital，Chongqing，China 400014）

Objective To investigate the influence of sevoflurane on heme oxygenase-1（HO-1）in the patients with one lung ventilation（OLV）during thoracic surgical procedures.M ethods Forty patients undergoing thoracic surgical procedures with OLV were selected and random ly divided into the total intravenous group（group P）and the sevoflurane whole course inhalation group（group S），20 cases in each group.The radial arterial blood was collected at the anesthesia induction（T0），before OLV（T1），at 30 min after the end of OLV（T2）and 24 h（T3）.The bronchoalveolar lavage fluid was collected at T1and T2.The chemical colorimetric method was adopted to detect the content or activity of malondialdehyde（MDA）and superoxide dismutase（SOD）in serum and bronchoalveolar lavage fluid.ELISA was adopted to detect the level of HO-1 in serum and bronchoalveolar lavage fluid.Results The levels or activity of MDA，SOD and HO-1 in serum at T2and T3in the group P were significantly higher those at T0and T1（P＜0.05），while the MDA level in the group S was significantly decreased compared with the group P and SOD and HO-1 levels were significantly increased（P＜0.05）. The MDA，SOD and HO-1 levels in bronchoalveolar lavage fluid at T2in the group P were significantly higher than those at T1（P＜0.05），while the MDA level in the group S was significantly decreased compared with the group P，while the SOD and HO-1 levels were significantly increased（P＜0.05）.Conclusion Sevoflurane can decrease the content of MDA in serum and bronchoalveolar lavage fluid in the patients with OLV，enhances the SOD activity，increases the HO-1 level，possesses the effect for anti-oxidative stress injury，which could be realized by activating Nrf2/ARE signal pathway and affecting HO-1 expression.

sevoflurane；one lung ventilation；oxidative stress；thoracic surgical procedures；heme oxygenase-1

R969.4；R971+.2

A

1006-4931（2015）16-0026-03

张红芹（1970-），女，大学本科，副主任医师，研究方向为临床麻醉，（电子信箱）zhanghongqin000@126.com；郑静，女，大学本科，主治医师，研究方向为临床麻醉，本文通讯作者，（电子信箱）344396899@qq.com。

2015-03-30；

2015-04-19）

*重庆市卫生局科研资助项目，项目编号：2012-2-217。