乌司他丁对体外循环患者中性粒细胞NF-κB活性及血浆TNF-α和IL-8水平的影响分析

蔡秀免

[摘要] 目的 探索烏司他丁对体外循环患者中性粒细胞NF-κB活性及血浆TNF-α和IL-8水平的影响。方法 方便收集该院2016年3月—2018年3月体外循环下行心脏直视手术的法洛四联症患儿62例，随机分为研究组和对照组，每组31例。研究组给予乌司他丁，对照组给予注射生理盐水。分别在手术前、体外循环30 min后、体外循环停止后30 min、体外循环停止后4 h、体外循环停止后24 h进行抽血，用ELISA检测患者的NF-κB活性及血浆TNF-α和IL-8水平。结果 研究组患者在体外循环30 min后的NF-κB活性（0.68±0.17）ng/well显著低于对照组的（1.08±0.25）ng/well，差异有统计学意义（P<0.05）、体外循环停止后30 min的NF-κB活性（0.89±0.02）ng/well显著低于对照组的（1.22±0.02）ng/well，差异有统计学意义（P<0.05）、体外循环停止后4 hNF-κB活性（0.62±0.08）ng/well显著低于对照组的（0.94±0.02）ng/well，差异有统计学意义（P<0.05）、体外循环停止后24 h的NF-κB活性（0.65±0.07）ng/well显著低于对照组的（0.79±0.04）ng/well，差异有统计学意义（P<0.05）。研究组在体外循环停止后30 min的血浆TNF-α水平（0.86±0.06）ng/mL显著低于对照组的（1.09±0.07）ng/mL、研究组的体外循环停止后4 h的血浆TNF-α（0.65±0.06）ng/mL显著低于对照组的（1.02±0.04）ng/mL。研究组的体外循环停止后30 min的IL-8水平（0.79±0.05）ng/mL显著低于对照组的（1.02±0.05）ng/mL，差异有统计学意义（P<0.05）。研究组的体外循环停止后4 h的IL-8水平（0.75±0.05）ng/mL显著低于对照组的（0.94±0.05）ng/mL，差异有统计学意义（P<0.05）。两组的中性粒细胞NF-κB活性及血浆TNF-α和IL-8水平均呈正相关关系。结论 乌司他丁能够下调NF-κB活性来抑制血浆TNF-α和IL-8水平，从而达到抑制炎症反应。

[关键词] 乌司他丁;中性粒细胞;NF-κB;TNF-α;IL-8;体外循环

[中图分类号] R654.1          [文献标识码] A          [文章编号] 1674-0742（2019）11（a）-0076-03

Effect of Ulinastatin on Neutrophil NF-κB Activity and Plasma TNF-α and IL-8 Levels in Patients Undergoing Cardiopulmonary Bypass

CAI Xiu-mian

Department of Cardiac Surgery， the First Affiliated Hospital of Fujian Medical University， Fuzhou， Fujian Province， 350004 China

[Abstract] Objective To investigate the effects of ulinastatin on neutrophil NF-κB activity and plasma TNF-α and IL-8 levels in patients with cardiopulmonary bypass. Methods A total of 62 children with tetralogy of Fallot who underwent open heart surgery with cardiopulmonary bypass from March 2016 to March 2018 were randomly divided into study group and control group， with 31 cases in each group. The study group was given ulinastatin and the control group was given normal saline. Blood samples were taken before surgery， 30 min after cardiopulmonary bypass， 30 min after cardiopulmonary bypass， 4 h after cardiopulmonary bypass， and 24 h after cardiopulmonary bypass. ELISA was used to detect NF-κB activity and plasma TNF-α and IL-8 levels. Results The NF-κB activity （0.68±0.17）ng/well of the study group was significantly lower than that of the control group （1.08±0.25）ng/well the difference was statistically significant（P<0.05）and 30 min after the cardiopulmonary bypass （0.89±0.02）ng/well， significantly lower than the control group （1.22±0.02）ng/well the difference was statistically significant（P<0.05）， 4h NF-κB activity （0.62±0.08）ng/well was significantly lower than the control group （0.94±0.02）ng/well the difference was statistically significant（P<0.05）， cardiopulmonary bypass of NF-κB activity （0.65±0.07）ng/well at 24 h after the stop was significantly lower than that of the control group （0.79±0.04）ng/well the difference was statistically significant（P<0.05）. Plasma TNF-α levels （0.86±0.06）ng/mL were significantly lower in the study group at 30 min after cardiopulmonary bypass （1.06±0.06）ng/mL， and plasma TNF-α （0.65±0.06） was significantly higher in the study group 4 h after cardiopulmonary bypass， lower than the control group （1.02±0.04）ng/mL. The IL-8 level （0.79±0.05）ng/well at 30 min after the cardiopulmonary bypass was stopped in the study group was significantly lower than that in the control group （1.02±0.05）ng/mL the difference was statistically significant（P<0.05）. The IL-8 level （0.75±0.05）ng/mL at 4 h after the cardiopulmonary bypass was stopped in the study group was significantly lower than that in the control group （0.94±0.05）ng/mL the difference was statistically significant（P<0.05）. The neutrophil NF-κB activity and plasma TNF-α and IL-8 levels were positively correlated in both groups. Conclusion Ulinastatin can down-regulate NF-κB activity to inhibit plasma TNF-α and IL-8 levels， thus inhibiting the inflammatory response.

[Key words] Ulinastatin; Neutrophils; NF-κB; TNF-α; IL-8; Cardiopulmonary bypass

体外循环是利用一系列特殊人工装置将回行静脉血引流到体外，经人工方法进行气体交换，调节温度和过滤后，输回体内动脉系统的生命支持技术。体外循环会引起患者的炎症反应，体外循环中与人工装置的直接接触、体温变化、手术创伤等都会引起炎症反应和不同程度的损伤[1]，导致促进释放肿瘤坏死因子、白细胞介素等炎性细胞因子，进而导致组织损伤。中性粒细胞NF-κB是炎症介质的基因转录和级联放大中的作用位点，中性粒细胞NF-κB的活化能够促进心脏缺血再灌注损伤的炎症反应[2]。虽然体外循环发生严重肺损伤较少，但其发生所致的患者死亡率为50%[3]。而乌司他丁可以抑制炎性介质的产生。该文方便收集该院2016年3月—2018年3月体外循环下行心脏直视手术的法洛四联症患儿62例，探索乌司他丁对体外循环患者中性粒细胞NF-κB活性及血浆TNF-α和IL-8水平的影响，现报道如下。

1  资料与方法

1.1  一般资料

方便收集该院体外循环下行心脏直视手术的法洛四联症患儿62例，随机分为研究组和对照组，每组31例。排除标准：糖尿病、肝肾功能障碍患者、近期服用皮质激素。对照组患儿：男16例，女15例，年龄4～8岁，平均年龄（4.6±1.3）岁，体重（20.7±6.3）kg，主动脉阻断时间（72.1±20.3）min;研究组患儿：男14例，女17例，年龄4～8岁，平均年龄（5.0±1.2）岁，体重（19.9±5.8）kg，主动脉阻断时间（73.0±19.5）min。两组患者性别、年龄、体重、主动脉阻断时间，差异无统计学意义（P>0.05）。

1.2  方法

所有患者进行术前麻醉，体外循环患者采用人工心肺机，转机前进行常规肝素化，晶胶比：1∶0.6，追加肝素抗凝，维持ACT>480 s，术中保持血压在40～60 mmHg。稀释血液，然后进行中度降温。采用StThomas液间段灌注心脏，停机后使用1∶1的鱼精蛋白中和体内肝素。

研究组患者在麻醉诱导后切皮前给予1万U/kg的剂量进行乌司他丁（国药准字H19990133，5万U/支）注射，另一半剂量（0.5万U/kg）加入预充液，经过转机进入体内。对照组注射生理盐水。分别在手术前（T0）、体外循环30 min后（T1）、体外循环停止后30 min（T2）、体外循环停止后4 h（T3）、体外循环停止后24 h（T4）进行抽血5 mL，肝素抗凝，检测红细胞比积，分类血浆和中性粒细胞，用ELISA检测患者中性粒细胞NF-κB活性及血浆TNF-α和IL-8水平。该试验经伦理委员会批准，所有患者均签署知情同意书。

1.3  统计方法

数据应用SPSS 19.0统计学软件进行分析，计量资料采用（x±s）表示，进行t检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2  结果

两组患者NF-κB活性在体外循环开始后增高，体外循环停止后30 min达到最高值，然后逐渐下降。但在体外循环停止后中性粒细胞24 hNF-κB活性高于术前。研究组患者在体外循环30 min后、体外循环停止后30 min、体外循环停止后4 h、体外循环停止后24 h的NF-κB活性均显著低于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。见表1。

两组患者的 TNF-α和 IL-8水平在体外循环开始后逐渐升高，体外循环停止后30 min达到最高值，然后逐渐下降，在体外循环停止后24 h恢复正常。研究组在体外循环停止后30 min、体外循环停止后4 h的血浆TNF-α和IL-8水平均显著低于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。两组患者的 TNF-α和 IL-8水平均显著高于术前，差异有统计学意义（P<0.05）。见表1。两组的中性粒细胞NF-κB活性及血浆TNF-α和IL-8水平均呈正相关关系。

3  讨论

临床应用体外循环可以为医生提供清晰的视野，维持患者术中循环和呼吸功能[4-7]。体外循环导致的炎症反应会引起体外循环术后组织和器官损伤。人体血液与人工装置的接触会引起多种炎症介质的释放，引起全身炎症反应，导致器官功能损伤和组织损害。乌司他丁是一种蛋白酶抑制剂，可以同时抑制弹性蛋白酶、磷脂酶、胰蛋白酶的活性[8]，还可以抑制炎症介质的释放，抑制白细胞过度激活，阻止细胞因子、炎症介质和白细胞间的恶性循环，从而减轻蛋白酶对组织器官功能的损害[9]。

中性粒细胞和B淋巴细胞分泌血浆TNF-α。TNF-α具有启动和触发作用，损伤血管内皮细胞，激活多种活性物质的产生，进而损伤组织器官。IL-8对中性粒细胞有趋化作用，能够刺激中心粒细胞脱颗粒，促进出溶酶体酶的释放和产生氧自由基，严重损害脏器。该文研究结果显示两组患者的 TNF-α和 IL-8水平在体外循环开始后逐渐升高，体外循环停止后30 min达到最高值，然后逐渐下降，在体外循环停止后24 h恢复正常。并且两组患者的 TNF-α和 IL-8水平均显著高于术前（P<0.05）。与临床见到的严重炎症反应多出现于体外循环后4～24 h基本一致。研究组在体外循环停止后30 min的血浆TNF-α水平（0.86±0.06）ng/mL显著低于对照组的（1.09±0.07）ng/mL、研究组的体外循环停止后4 h的血浆TNF-α（0.65±0.06）ng/mL显著低于对照组的（1.02±0.04）ng/mL。研究组的体外循环停止后30 min的IL-8水平（0.79±0.05）显著低于对照组的（1.02±0.05）ng/mL，差异有统计学意义（P<0.05）。研究组的体外循环停止后4 h的IL-8水平（0.75±0.05）ng/mL显著低于对照组的（0.94±0.05）ng/mL，差異有统计学意义（P<0.05）。李嘉龙[10]的研究结果和该文一致，研究组在体外循环停止后30 min血浆TNF-α（0.81±0.18）ng/mL显著低于对照组的（1.08±0.18）ng/mL、体外循环停止后4h的血浆TNF-α（0.69±0.19）ng/mL显著低于对照组的（1.01±0.15），研究组的体外循环停止后30 min的IL-8水平（0.76±0.17）ng/mL均显著低于对照组的（1.01±0.16）ng/mL，差异有统计学意义（P<0.05），研究组的体外循环停止后4 h的IL-8水平（0.70±0.17）ng/mL均显著低于对照组的（0.93±0.15）ng/mL，差异有统计学意义（P<0.05）。结果显示使用乌司他丁可以抑制炎症因子释放，与Sato Y[11]的研究结果一致。乌司他丁通过抑制肥大细胞介质的释放，抑制多种酶的活性，抑制超氧化物的过量生成，并且清除产生的超氧化物，进而达到保护器官受损[12]。

该文结果显示两组患者NF-κB活性在体外循环开始后增高，体外循环停止后30 min达到最高值，然后逐渐下降。但在体外循环停止后中性粒细胞24 hNF-κB活性高于术前。研究组患者在体外循环30 min后、体外循环停止后30 min、体外循环停止后4 h、体外循环停止后24 h的NF-κB活性均显著低于对照组（P<0.05）。说明随着体外循环的开始，引起了一系列级联反应，进而促进NF-κB活性，而乌司他丁可以降低NF-κB活性，减少活化作用，进而减轻释放炎症因子。

综上所述，乌司他丁能够下调NF-κB活性来抑制血浆TNF-α和IL-8水平，从而达到抑制炎症反应。

[参考文献]

[1]  于文波，黄明君，许华山，等.磷酸肌酸钠联合乌司他丁在体外循环瓣膜置换术中的心肌保护作用[J].重庆医学，2015， 44（9）：1259-1261.

[2]  袁秋贞，郑旭，陈瑞明，等.心肌片通过抑制NF-κB p65信号通路发挥心肌缺血再灌注损伤的保护作用，2017，32（2）：171 -174.

[3]  曾庆玲，唐培佳，徐月秀，等.乌司他丁在婴幼儿体外循环时的抗炎和肺功能的保护作用[J].中国循环杂志，2014，29（10）：819-822.

[4]  谢云霞，郭晓光，李胜云，等.前列地尔联合乌司他丁对非体外循环下心脏搭桥术中鱼精蛋白诱发肺损伤的影响[J].中华实 验外科杂志，2015，32（3）：632-635.

[5]  王小康，徐平，郭志勇，等.不同剂量乌司他丁对心脏双瓣膜置换术患者血清 S100β 蛋白水平、认知功能的影响及意义[J].山东医药，2013，53（47）：43-45.

[6]  劉延芹，包文娟，蒋玉娜，等. 氨甲环酸、乌司他丁对体外循环手术法洛四联症患儿凝血功能的保护作用[J].山东医药，2015，55（39）：48-49.

[7]  廖希，谢平.乌司他丁预处理对体外循环下心脏瓣膜置换术患者脑损伤的影响[J]. 南昌大学学报：医学版，2014，54（11）：56-59，90.

[8]  谭虹，管文瑜，王欣.乌司他丁对急性肾损伤肾脏保护作用的研究进展[J].国际泌尿系统杂志，2016，36（3）：479-481

[9]  申利彬，张晚生，史加强，等.血液灌流联合乌司他丁对重度有机磷中毒患者细胞因子的影响分析[J].中国实用医刊，2016（2）：82-83.

[10]  李嘉龙. 乌司他丁对体外循环患者中性粒细胞NF-κB活性及血浆TNF-α和IL-8水平的影响[D].石家庄：河北医科大学，2010.

[11]  Sato Y，Ishikawas S，Otaki A， et al. Induction of acute phase reactive substance during open heart surgery and efficacy of ulinastatin. Inhibiting cytokines and postoperative organ injury[J].Jpn Thorac Carddiovasc Surg，2000，48（7）：428-434.

[12]  杨雁灵，徐小平，窦科峰，等.乌司他丁对大鼠胰性脑病保护作用的实验研究[J].西北国防医学杂志，2004，25 （1）：19 -21.

（收稿日期：2019-08-07）