不同剂量右美托咪定对老年全膝关节置换手术患者细胞免疫的影响

李雁楠,赵晓英,张年萍,李继尧,杨建新

(1山西医科大学麻醉系,太原　030001;2山西医科大学第二医院麻醉科;3大同大学医学院;4大同市第三人民医院;*通讯作者,E-mail:yangjxin66@163.com;#共同通讯作者,E-mail:zhaoxy06@163.com)

手术创伤是导致术后免疫功能抑制的重要因素之一[1]。围术期机体免疫系统发生明显改变,特别是老年病人,对于手术应激引起的免疫挑战耐受性更差,术后更易出现预后不良及各种全身性并发症。右美托咪定作为一种高选择性α2肾上腺素能受体激动剂,具有抗交感、镇静、镇痛及抗炎、抗氧化作用[2],这可能与其能够影响免疫细胞增殖分化、参与细胞免疫应答从而减少手术应激引起的机体免疫抑制有关。本研究观察了不同剂量右美托咪定对老年全膝关节置换手术(total knee arthroplasty,TKA)患者细胞免疫的影响。

1　资料和方法

1.1　一般资料

本研究经山西医科大学第二附属医院伦理委员会批准,并由患者或近亲属签署知情同意书。选择2016-02～2016-11择期因膝关节骨性关节炎行膝关节置换的老年患者60例,其中男性11例,女性49例,年龄65-78岁,体质量52-85 kg,ASAⅠ-Ⅱ级,治疗前检查血常规、尿常规、便常规、心电图、胸片等均正常,排除有严重心血管、肝、肾、脑、肺等器质性疾病,腰椎手术后以及有严重精神障碍不能基本交流的患者。60例患者按照随机数字表法随机分为对照组、低剂量组0.33 μg/(kg·h)及高剂量组0.70 μg/(kg·h),每组20例。

1.2　处理方法

1.2.1麻醉方法所有患者术前禁饮食8 h,入室后常规吸氧,监测心率(HR)、收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、血氧饱和度(SpO2),开放外周静脉通路。病人取侧卧位,屈髋屈膝,选择L3-4间隙行蛛网膜下隙阻滞,成功后注入0.5%盐酸罗哌卡因(批号:MA1796,阿斯利康)1.5-2.5 ml,5 min后测定感觉阻滞平面不超过第8肋间。低剂量组及高剂量组静脉泵注右美托咪定(批号:170121BD,江苏恒瑞医药股份有限公司)0.5 μg/kg初始剂量,10 min内泵完,后低剂量组以0.33 μg/(kg·h)维持,高剂量组以0.70 μg/(kg·h)维持,对照组静脉输注等量生理盐水。开始给药后10 min进行手术,皮肤缝合完毕立即停药。

1.2.2标本处理方法分别在患者蛛网膜下隙阻滞后5 min(T0)、术毕5 min(T1)及术后24 h(T2)抽取静脉血2 ml,立即注入肝素钠抗凝剂试管中,4 ℃以下冷藏保存待测。

1.3　观察指标

1.3.1术中监测入室后记录监护仪显示的HR、SBP、DBP、SpO2数值,记录手术时间及给药时间,记录补液量、失血量及尿量。

1.3.2流式细胞仪检测淋巴细胞总数、CD3、CD4、CD8的表达经山大二院中心实验室同意,用流式细胞学检测技术检测三组淋巴细胞总数、CD3、CD4、CD8手术前后水平,测定者不知样本分组情况。取流式试管编号T,加入CD3/CD4/CD8三色单克隆抗体4.5 μl,加入待测标本30 μl,随后加入PBS缓冲液30 μl充分混匀,常温避光静置,10 min后加入溶血素(FACS lysing Solution,美国Becton-Dickinson公司生产)180 μl,充分混匀后常温避光静置,15 min后PBS缓冲液洗涤一次待测。测定结果以细胞的相对数(%)表示。本机正常参考值范围:CD3为60%-80%;CD4为35%-50%;CD8为20%-35%;CD4/CD8为1.5-2.0。

1.4　统计学分析

2　结果

2.1　一般情况

所有患者均顺利完成研究。三组患者年龄、性别、身高、体重、BMI、ASA分级、入室心率、收缩压、舒张压、手术时间、给药时间、补液量、失血量比较差异无统计学意义(P>0.05,见表1)。

项目对照组(n=20)低剂量组(n=20)高剂量组(n=20)年龄(岁)67.52±5.2968.33±7.5367.33±6.84性别(男/女) 4/16 4/16 3/17ASA分级 I-II I-II I-II体质量(kg)67.95±8.66 68.29±10.0265.14±9.21身高(cm)160.10±6.17 160.24±7.70 157.58±9.21 BMI(kg/m2)26.53±3.2627.50±4.6926.53±3.88心率(次/min) 78.68±10.7982.86±9.2778.23±8.26SBP(mmHg)143.55±15.88140.19±14.55145.33±13.93DBP(mmHg)83.10±8.7480.00±7.5081.29±8.33手术时间(min)58.35±8.9256.95±11.4 57.95±10.83给药时间(min) 57.40±11.26 57.58±10.81 56.19±10.39失血量(ml)198.50±4.89 200.00±4.47 203.81±13.22补液量(ml)1145.00±68.63 1142.86±50.71 1133.33±48.30

2.2　各组不同时段淋巴细胞总数、CD3、CD4、CD8、CD4/CD8检测结果

T0时三组淋巴细胞总数、CD3、CD4、CD8、CD4/CD8水平比较无显著差异(P>0.05)。T1和T2时与对照组相比,低剂量组及高剂量组淋巴细胞总数、CD4/CD8均高于对照组,且高剂量组优于低剂量组(P<0.05);T1时高剂量组CD3水平明显高于对照组及低剂量组(P<0.05),T2时低剂量组和高剂量组CD3水平均高于对照组,且高剂量组优于低剂量组(P<0.05);T1时三组CD4数量差异无统计学意义(P>0.05),T2时低剂量组和高剂量组CD4水平均高于对照组,且高剂量组优于低剂量组(P<0.05);T1、T2时三组CD8数量差异无统计学意义(P>0.05,见表2)。

指标 组别T0T1T2淋巴细胞总数(%)对照组37.45±2.6326.2±1.610.1±2.7低剂量组36.42±1.9427.7±2.5*11.2±3.1*高剂量组37.63±2.6634.0±3.0*13.5±4.4*CD3(%)对照组64.41±2.3261.6±3.158.0±3.9低剂量组63.66±3.6562.4±2.660.8±2.5*高剂量组64.12±4.2363.9±2.1*#62.1±3.6*#CD4(%)对照组39.95±2.3140.0±2.329.1±2.3低剂量组38.87±2.8841.4±2.131.6±1.9*高剂量组39.54±2.7939.4±3.035.7±2.1*#CD8(%)对照组26.36±2.3220.5±2.423.6±2.7低剂量组26.09±2.1321.1±3.022.8±2.3高剂量组25.61±2.6820.6±4.121.5±1.9CD4/CD8对照组1.53±0.2591.55±0.311.4±0.19低剂量组1.50±0.1861.57±0.26*1.60±0.18*高剂量组1.59±0.271.69±0.27*#1.80±0.23*#

同一时刻与对照组比较,*P<0.5;同一时刻与低剂量组比较,#P<0.5

3　讨论

机体的免疫状态是影响围术期患者预后的重要因素,T淋巴细胞亚群通过表面的选择性受体特异性识别病原体MHC参与免疫应答,这是目前评价免疫机能最重要的指标之一,因此常通过T淋巴细胞亚群分析检测细胞免疫和体液免疫功能,以了解机体当前的免疫状态和平衡水平。淋巴细胞总数反应淋巴细胞在血细胞中占比情况,其变化反应机体免疫状态改变。CD3+仅存在于T细胞表面,标记外周所有成熟的T淋巴细胞,依据辅助受体的表达不同分为CD4+和CD8+细胞两个亚群。CD4+细胞是辅助性T淋巴细胞,即Th细胞,可协助其余的免疫细胞参与机体免疫反应;CD8+T细胞是细胞毒性T淋巴细胞,即CLT,通过分泌穿孔素、颗粒酶、颗粒溶解素以及淋巴毒素等物质直接杀伤靶细胞,或者通过Fas/Fas L途径诱导靶细胞凋亡[3]。CD4/CD8<1.4称为免疫抑制状态,提示患者免疫功能减低和紊乱[4]。

TKA属于开放性手术,手术过程中创伤较大,且围术期患者焦虑、术后疼痛等原因可引起免疫抑制[5],特别是对老年患者,循环、免疫功能改变更为明显,交感-垂体-肾上腺素分泌增多和肾素-血管紧张素-醛固酮系统功能异常活跃,使儿茶酚胺分泌增多,这种过度应激更加重了免疫功能抑制[6],表现为CD3+T细胞、CD4+T细胞及CD8+T细胞数量减低[7],这与本研究对照组观察结果一致。

右美托咪定是一种高选择性的α2肾上腺素能受体激动剂,因其具有中枢性抗交感和抗焦虑作用,能产生近似自然睡眠的镇静作用;同时具有一定的镇痛、利尿作用,对呼吸无明显抑制,对心、肾和脑等器官功能具有一定的保护特性,近年来在围术期麻醉中受到广泛使用和关注。①右美托咪定可能通过抑制血清中多种炎症细胞因子如一氧化氮、前列腺素E2、TNF-α、IL-1和IL-6等的表达发挥细胞免疫保护作用。Yeh等[8]发现右美托咪定可以减轻围术期中的应激反应及炎症反应,降低TNF-α及IL-2水平。Bekker等[9]研究提示,围术期持续使用右美托咪定可有效降低手术患者的TNF-α、IL-6等炎性因子的表达,抑制围术期炎症反应。②另有研究显示,右美托咪定通过激活交感神经末梢突触前膜α2受体,抑制去甲肾上腺素的释放。如冠状动脉内预先输注右美托咪定降低再灌注损伤后血浆中去甲肾上腺素的水平,显著减少缺血再灌注损伤后心律失常的发生,增强心肌收缩力,右美托咪定的这种心脏保护效应是通过直接作用于心肌,而不是通过中枢神经系统介导的[10]。③也有研究认为,右美托咪定的抗炎效应是通过激活中枢而不是外周的α2肾上腺素能受体介导的,其作用机制很可能是激活延髓中枢α2受体,降低中枢交感神经活性,从而增强副交感神经的兴奋性,产生类迷走神经的作用,进而下调炎性细胞因子的表达,对脓毒症动物模型起到保护作用[11,12]。④近期还有研究发现,右美托咪定可通过增加迷走神经的放电活动,激活胆碱能抗炎通路。α7nAChR是胆碱能抗炎通路中的重要组成部分,丛海涛等[13]发现,右美托咪定对脂多糖诱导的内毒素血症的抗炎作用可被预处理α7nAChR拮抗剂α-银环蛇毒素后消除,提示右美托咪定对脂多糖诱导的内毒素血症的小鼠的抗炎作用是通过α7nAChR机制介导的,从而降低内毒素小鼠血清中炎性细胞因子的水平。⑤另外右美托咪定还可通过镇静、镇痛作用改善免疫抑制。研究表明右美托咪定在0.5 μg/kg剂量即可产生明显的镇静作用,并可抑制伤害性刺激及炎症诱发的应激反应[14,15]。

综上所述,腰麻下行全膝关节置换手术的老年患者围术期使用右美托咪定可以减少手术创伤引起的的应激反应,改善术后免疫抑制,利于患者尽早康复。

参考文献：

[1]Finnerty CC, Mabvuure NT, Ali A,etal. The surgically induced stress response[J]. J Parenter Enteral Nutr, 2013, 37(5 Suppl): 21S-29S.

[2]中华医学会麻醉学分会.右美托咪定临床应用指导意见(2013)[J].中华医学杂志,2013,93(35):2775-2777.

[3]沈迪,邹萍.内科免疫学(临床医学免疫学丛书)[M].武汉:湖北科学技术出版社,1998:22-25.

[4]Sanders RD,Hussell T, Maze M. Sedation & immunomodulation[J]. Anesthesiol Clin, 2011, 29(4): 687-706.

[5]Hashimoto T, Hashimoto S, Hori Y,etal. Epidural anaesthesia blocks changes in peripheral lymphocytes subpopulation during gastrectomy for stomach cancer[J]. Acta Anaesthesiol Scand, 1995, 39(3): 294-298.

[6]Erdogan Kayhan G, Gul M, Kayhan B,etal. Dexmedetomidine ameliorates TNBS-induced colitis by inducing immunomodulator effect[J]. J Surg Res, 2013, 183(2): 733-741.

[7]张耀南,黄公怡,苗卫红.老年人骨科手术创伤后T细胞免疫状况的观察[J].中华老年医学杂志,2002,21(4):268-270.

Zhang Yaonan, Huang Gongyi, Miao Weihong. Immunological functions of T-lymphocyte in elderly patients after orthopedic operation[J]. Chin J Geriatr,2002,21 (4): 268-270.

[8]Yeh YC, Sun WZ, Ko WJ,etal.Dexmedetomidine prevents alterations of intestinal microcirculation that are induced by surgical stress and pain in a novel rat model[J].Anesth Analg, 2012,115(1): 46-53.

[9]Bekker A, Haile M, Kline R,etal.The effect of intraoperative infusion of dexmedetomidine on the quality of recovery after major spinal surgery[J].J Neurosurg Anesthesiol, 2013, 25(1):16-24.

[10]李航,吕蕾,邵军进,等.右美托咪定对腹腔镜胆囊切除术患者炎性反应的影响及机制研究[J].医学研究杂志,2014,43(10):122-126.

[11]李欣,李景辉,苏醒,等.右美托咪定对脓毒症大鼠炎症介质的影响[J].中华急诊医学杂志,2015,24(8):834-838.

[12]罗姿,胡啸玲.右美托咪定抗炎作用于脓毒血症的研究进展[J].中外医学研究,2015,22(8):159-161.

[13]丛海涛,李中华,陈斌,等.右美托咪定对小鼠全身炎性细胞因子水平的作用及其机制研究[J].中国临床药理学与治疗学,2017,22(3):260-266.

[14]Tufek A, Kaya S, Tokgoz O,etal. The protective effect of dexmedetomidine on bupivacaine-induced sciatic nerve inflammation is mediated by mast cells[J]. Clin Invest Med, 2013, 36(2): E95-102.

[15]Singh S, Singh A. Dexmedetomidine induced catecholamine suppression in pheochromocytoma[J].J Nat Sci Biol Med,2014,5(1):182-183.