肝移植患者新肝期血清炎症因子的变化及其对心肌损伤的机制研究

贾莉莉，喻文立，翁亦齐，王菲，杜洪印，王刚，王永旺，盛明薇

（1.天津医科大学一中心临床学院，天津 300192；2.天津市第一中心医院麻醉科，天津 300192）

肝移植术后心脏并发症的发生率为9%～25%，是术后患者病死率增加的主要原因之一［1］。研究表明，肝移植患者新肝再灌注早期心肌抑制明显，表现为平均动脉压、心排出量、心脏指数和每搏量均显著下降，具体机制尚不明确［2］。本研究观察了24例肝移植患者新肝期血清中肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-6（IL-6）、心肌肌钙蛋白I（cTnI）、肌酸激酶同工酶（CK-MB）和乳酸脱氢酶（LDH）的变化规律，分析血清炎症因子与心肌损伤的关系，旨在探讨心肌损伤的可能机制，并为新肝期炎症反应调控及心肌保护的时机选择提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料：收集2013年3月至2014年10月于天津市第一中心医院行肝移植患者24例（男20例，女4例），年龄43～63岁，体质量指数18～25 kg/m2，美国心脏协会（AHA）心功能分级A或B级，均未合并肝性脑病，肾、肺功能未见异常。所有病例均获医院伦理委员会批准，并与患者或家属签署知情同意书。

1.2 麻醉方法：患者入室建立静脉通路后注射咪达唑仑0.05 mg/kg和东莨菪碱0.3 mg/kg。局麻下行桡动脉穿刺置管，监测有创动脉血压。麻醉诱导：静脉注射丙泊酚1～2 mg/kg、舒芬太尼1 μg/kg和苯磺顺阿曲库铵0.15 mg/kg，气管插管后行机械通气，维持呼气末CO2分压（PetCO2）30～35 mmHg（1 mmHg＝0.133 kPa），吸入氧浓度为50%～60%。麻醉维持：靶控输注丙泊酚2～4 μg/ml，吸入1%～2%七氟醚，间断静脉注射舒芬太尼0.5 μg/kg，静脉输注苯磺顺阿曲库铵1～2 μg /（kg·min）维持肌松。当血红蛋白浓度小于80 g/L时输注浓缩红细胞，根据凝血功能情况输注新鲜冰冻血浆。

1.3 监测指标：患者入手术室后常规监测心率、无创血压、脉搏血氧饱和度和心电图。麻醉诱导后行桡动脉穿刺置管，连续动态血压监测（MAP），气管内插管后在超声引导下行右颈内静脉穿刺置入三腔中心静脉导管，连续监测中心静脉压（CVP）和鼻咽温度。术中间断采集动脉血，行动脉血气分析（pH、氧分压、二氧化碳分压、剩余碱），测定血钾、血钙、血糖、凝血酶原时间（PT）、凝血酶时间（TT）、活化部分凝血活酶时间（APTT）和纤维蛋白原等指标。分别于切皮前即刻（T0）、新肝期（血管吻合完毕，腔静脉和门静脉开放，移植肝脏重新获得灌注时被定义为新肝期开始［3］）1分钟（T1）、2小时（T2）、术毕（T3）、术后 4小时（T4）及术后24小时（T5）采集中心静脉血，应用酶联免疫吸附试验（ELISA）检测血清中TNF-α和IL-6浓度（北京四正柏生物科技有限公司），应用Access2 电化学发光仪（Beckman Coulter公司，美国）检测血清cTnI和CK-MB浓度，应用LX-20型全自动生化分析仪（Beckman Coulter公司，美国）检测LDH活性。

1.4 统计学分析：采用SPSS17.0软件进行统计学分析，计量资料以均数±标准差（）表示，各时点监测指标的比较采用重复测量数据的方差分析，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 一般临床资料：患者均顺利完成手术，手术时间（652±150）分钟，麻醉时间（745±146）分钟，无肝期时间（92±32）分钟，晶体液（1 055±238）ml，胶体液输注量（1 562±430）ml，红细胞输注量（1 332±360）ml，血浆输注量（2 125±470）ml，失血量（1 363±350）ml，尿量（2 342±545）ml。

2.2 炎症因子和心肌损伤标志物变化：术中无肝期和新肝再灌注期血流动力学变化明显。下腔静脉阻断后，动脉血压、CVP、肺动脉压和心排量下降，新肝再灌注期上述指标逐渐恢复。与T0比较，T2～T5血清中TNF-α、IL-6、cTnI、CK-MB浓度和LDH活性均显著升高（P＜0.05或 P＜0.01），围术期患者各时间点血清炎症因子和心肌损伤指标变化情况见表1。

表1 24例患者各时点炎症因子和心肌损伤标志物变化（）

表1 24例患者各时点炎症因子和心肌损伤标志物变化（）

注：与T0比较，*P＜0.05，**P＜0.01

时间点 例数（例）TNF-α（ng/L）IL-6（ng/L）cTnI（μg/L）CK-MB（μg/L）LDH（U/L）T0 24 21±8 70±18 0.042±0.018 1.6±0.5 170±58 T1 24 37±14** 449±129** 0.093±0.041** 4.1±0.9** 479±129**T2 24 182±29** 1751±255** 0.126±0.045** 5.1±1.7** 547±216**T3 24 89±22** 1420±251** 0.215±0.065** 10.3±2.2** 620±251**T4 24 71±26** 947±219** 0.252±0.055** 15.2±2.5** 751±255**T5 24 28±13* 417±97** 0.198±0.045** 10.3±2.2** 417±97**

3 讨 论

肝移植手术必然存在供体肝脏缺血/再灌注这一过程，研究表明，肝脏缺血/再灌注可刺激TNF-α和IL-6等促炎细胞因子的产生，而产生的细胞因子加重肝缺血/再灌注损伤程度［4］。TNF-α主要由激活的巨噬细胞、中性粒细胞、内皮细胞及淋巴细胞分泌，是一种强效多功能性的细胞因子，它通过与靶细胞膜上的特异性受体结合发挥作用，在炎症反应过程中起重要作用［5］。IL-6主要由单核巨噬细胞、活化的T细胞、成纤维细胞和血管内皮细胞等产生，也是一种多功能细胞因子，被认为是机体应激反应中最敏感的一种介导物和标志物，在诱导肝脏合成急性期反应蛋白中具有重要作用［6］。肝脏缺血/再灌注时，细胞缺血缺氧，ATP生成减少，细胞膜通透性增加，钙离子被动进入细胞增加，同时因钙泵功能障碍，细胞排钙能力下降，出现细胞内钙超载。肝脏库普弗细胞是体内最大的巨噬细胞池，因钙超载而被活化，分泌释放大量TNF-α，既可直接损伤血管内皮细胞又可诱导产生IL-6等其他促炎细胞因子［7-9］。本研究结果显示，进入新肝期后血清TNF-α和IL-6浓度开始显著升高，持续至术后24小时，提示新肝再灌注早期有大量炎症因子被释放入血。

cTnI和CK-MB是心肌损伤的重要标志物，有助于心肌损伤的早期诊断［10］。当心肌细胞损伤后，cTnI和CK-MB释放进入血液循环，在血清中的浓度于3～5小时出现升高，24小时达到峰值。LDH活性是反映缺血/再灌注损伤的重要指标［11］。本研究结果显示，进入新肝期后血清中cTnI、CK-MB浓度和LDH活性均开始显著升高，持续至术后24小时，提示肝移植患者新肝期存在一定程度的心肌损伤。炎症因子的过度释放与心肌抑制作用具有密切关系。Marfella等［12］研究表明，一氧化氮（NO）可能是TNF-α心肌负性变力作用的重要介质，TNF-α可通过诱导心肌细胞内一氧化氮合酶（iNOS）过度表达，导致NO大量生成，使肌丝对Ca2+的反应性降低，从而引起对心肌的负性变力效应。离体心肌细胞实验证实，IL-10能拮抗TNF-α所引起的氧化应激反应，避免心肌细胞的损伤，二者之间的平衡对心肌保护具有重要生理意义［13］。本研究发现，血清中TNF-α和IL-6浓度出现升高与心肌损伤标志物升高的时点基本一致，提示新肝期大量炎症细胞因子释放可能是导致心肌损伤的重要因素。一些临床试验也证实，通过抑制TNF-α和IL-6浓度升高，可使心衰患者左室结构和功能得到明显改善［14-15］。

综上所述，肝移植患者新肝期存在一定程度的心肌损伤，其机制可能与炎症细胞因子的大量释放有关。