淺低溫心臟不停跳手術(shù)減輕術(shù)后肺損傷機(jī)制及對(duì)高遷移率族蛋白B1表達(dá)影響研究.pdf

1、研究背景：
　　肺損傷是體外循環(huán)(CPB)心內(nèi)直視手術(shù)后常見(jiàn)并發(fā)癥之一，也是患者術(shù)后出現(xiàn)并發(fā)癥及死亡的主要原因之一，探討CPB心內(nèi)直視手術(shù)肺保護(hù)措施一直是心外科研究領(lǐng)域熱點(diǎn)。近年來(lái)，有臨床研究表明，淺低溫心臟不停跳心內(nèi)直視手術(shù)可減輕術(shù)后肺損傷，但未對(duì)其作用機(jī)制進(jìn)行闡明。因此，應(yīng)進(jìn)一步研究，詳細(xì)闡述其減輕肺損傷作用機(jī)制，進(jìn)一步完善淺低溫心臟不停跳手術(shù)理論基礎(chǔ)。
　　CPB心內(nèi)直視手術(shù)后肺損傷的病理生理機(jī)制尚未完全明確，目前認(rèn)為

2、CPB術(shù)后肺損傷多與其誘發(fā)的全身炎性反應(yīng)綜合征(SIRS)及肺臟缺血再灌注損傷(IRI)兩大主要因素有關(guān)，SIRS是誘發(fā)CPB術(shù)后肺損傷首要因素。目前研究表明，多形性中性粒細(xì)胞(PMN)在肺內(nèi)的聚集與激活并釋放各種毒性產(chǎn)物是CPB術(shù)后肺損傷機(jī)制的中心環(huán)節(jié)。在肺損傷研究中，腫瘤壞死因子-α(TNF-α)及白細(xì)胞介素-8(IL-8)是反映肺部炎癥的重要指標(biāo)。核轉(zhuǎn)錄因子-κB(NF-κB)能啟動(dòng)和調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)有關(guān)的基因轉(zhuǎn)錄，對(duì)PMN激活及分泌

3、各種炎性因子、趨化因子等信號(hào)調(diào)控中起重要作用，是調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)重要機(jī)制。高遷移率族蛋白B1(HMGB1)在細(xì)胞外發(fā)揮“晚期”炎性因子作用，證明參與內(nèi)毒素、燒傷、出血等引起的急性肺損傷(ALI)的發(fā)生及發(fā)展，是否參與CPB術(shù)后肺損傷病理過(guò)程，未見(jiàn)報(bào)道。
　　HMGB1是一種廣泛分布于高等真核生物細(xì)胞核中蛋白，在各種因素的刺激下，HMGB1釋放出細(xì)胞外發(fā)揮炎性作用，HMGB1在炎性反應(yīng)中出現(xiàn)時(shí)間晚且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)被稱為“晚期”炎性因子。目前

4、HMGB1胞外的致炎作用在國(guó)內(nèi)外被高度關(guān)注，證實(shí)參與膿毒血癥、內(nèi)毒素血癥、IRI、ALI等很多疾病的發(fā)生及發(fā)展，在動(dòng)物研究中，針對(duì)HMGB1的治療，能明顯改善實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的愈后，在炎性疾病的治療中具有很好的應(yīng)用前景。
　　CPB能誘發(fā)SIRS，目前認(rèn)為這種炎性過(guò)程是CPB術(shù)后低心排綜合征、ALI或急性呼吸急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)、出血疾病及腦功能障礙等并發(fā)癥的病理基礎(chǔ)。CPB心內(nèi)直視手術(shù)誘發(fā)SIRS的機(jī)制尚未完全明確，目前認(rèn)為多

5、種機(jī)制參與了其發(fā)生及發(fā)展。HMGB1作為“晚期”炎性因子，是否在CPB心內(nèi)直視手術(shù)表達(dá)增加及表達(dá)規(guī)律如何，是否參與CPB心內(nèi)直視手術(shù)后SIRS的病理過(guò)程？淺低溫心臟不停跳手術(shù)避免心肌IRI，能減少TNF-α等炎性因子的釋放，是否能減輕HMGB1釋放？國(guó)內(nèi)外未見(jiàn)報(bào)道。
　　目的：
　　主要探討淺低溫心臟不停跳心內(nèi)直視手術(shù)減輕術(shù)后肺損傷炎性作用機(jī)制及HMGB1在CPB心內(nèi)直視手術(shù)表達(dá)水平及變化規(guī)律和淺低溫心臟不停跳心內(nèi)直視手術(shù)對(duì)

6、HMGB1表達(dá)的影響。
　　方法：
　　風(fēng)濕性心臟病二尖瓣置換(MVR)的患者40例，隨機(jī)分為對(duì)照組及實(shí)驗(yàn)組，每組20例，對(duì)照組采用中低溫心臟停跳CPB手術(shù)，實(shí)驗(yàn)組采用淺低溫心臟不停跳手術(shù)。
　　1.監(jiān)測(cè)術(shù)前及術(shù)后各時(shí)點(diǎn)的呼吸指數(shù)(RI)、氧合指數(shù)(OI)、靜態(tài)肺順應(yīng)性(Cs)及呼吸機(jī)通氣時(shí)間，評(píng)價(jià)呼吸功能變化。
　　2.在開(kāi)胸后及CPB后30min兩個(gè)時(shí)點(diǎn)抽血檢測(cè)左右心房PMN計(jì)數(shù)，計(jì)算左右心房PMN跨肺計(jì)數(shù)差

7、值;流式細(xì)胞術(shù)(FCM)，檢測(cè)PMN粘附分子CD11b/CD18熒光陽(yáng)性百分率;分別于開(kāi)胸后及CPB結(jié)束30min兩個(gè)時(shí)點(diǎn)采集肺組織，比色法測(cè)量肺組織勻漿髓過(guò)氧化物酶(MPO)的活性，酶聯(lián)免疫吸附吸附試驗(yàn)(ELISA)檢測(cè)肺組織勻漿TNF-α及IL-8濃度;western印跡法檢測(cè)肺組織NF-κB及HMGB1蛋白質(zhì)的表達(dá)水平;ELISA檢測(cè)術(shù)前、術(shù)中及術(shù)后各時(shí)點(diǎn)血清NE濃度。
　　3.ELISA法檢測(cè)CPB前及CPB術(shù)后各時(shí)點(diǎn)血清

8、中TNF-α、IL-8及HMGB1濃度。
　　結(jié)果：
　　1.呼吸功能變化
　　①RI值:兩組在停機(jī)后三個(gè)時(shí)點(diǎn)與手術(shù)前比較，明顯升高(P＜0.05,P＜0.01）;對(duì)照組在停機(jī)后三個(gè)時(shí)點(diǎn)明顯高于實(shí)驗(yàn)組(P＜0.05）。
　　②OI值:兩組在停機(jī)后三個(gè)時(shí)點(diǎn)與手術(shù)前比較，明顯降低(P＜0.05,P＜0.01）;對(duì)照組在停機(jī)后三個(gè)時(shí)點(diǎn)明顯低于實(shí)驗(yàn)組(P＜0.05）。
　?、跜s值:對(duì)照組在停機(jī)后三個(gè)時(shí)點(diǎn)與手術(shù)前比

9、較，明顯降低(P＜0.01）;實(shí)驗(yàn)組在停機(jī)時(shí)及CPB后1h兩個(gè)時(shí)點(diǎn)，明顯降低(P＜0.01）;對(duì)照組在停機(jī)后三個(gè)時(shí)點(diǎn)明顯低于實(shí)驗(yàn)組(P＜0.05）。
　　④呼吸機(jī)通氣時(shí)間:兩組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05）。
　　2.PMN在肺部集聚、黏附及NE的釋放
　　①左右心房PMN跨肺差值:對(duì)照組及實(shí)驗(yàn)組在CPB后30min都明顯升高(P＜0.01）;對(duì)照組在CPB后30min時(shí)點(diǎn)明顯高于實(shí)驗(yàn)組(P＜0.05）。

10、　?、贑D11b/CD18熒光陽(yáng)性百分率:對(duì)照組及實(shí)驗(yàn)組在CPB后30min都明顯升高(P＜0.01);對(duì)照組在CPB后30min時(shí)點(diǎn)明顯高于實(shí)驗(yàn)組(P＜0.05)。
　?、鄯谓M織勻漿MPO活性:對(duì)照組及實(shí)驗(yàn)組在CPB后30min都明顯升高(P＜0.01);對(duì)照組在CPB后30min時(shí)點(diǎn)明顯高于實(shí)驗(yàn)組(P＜0.05)。
　?、苎錘E濃度:對(duì)照組在CPB30min后各時(shí)點(diǎn)明顯升高(P＜0.05，P＜0.01);實(shí)驗(yàn)組在CPB

11、30min、CPB停機(jī)時(shí)、CPB后3h及CPB后6h4個(gè)時(shí)點(diǎn)明顯升高(P＜0.05，P＜0.01);對(duì)照組在CPB30min、CPB停機(jī)時(shí)、CPB后3h及CPB后6h4個(gè)時(shí)點(diǎn)明顯高于實(shí)驗(yàn)組(P＜0.05）。
　　3.肺部TNF-α及IL-8濃度變化
　　①肺組織勻漿TNF-α濃度:對(duì)照組及實(shí)驗(yàn)組在CPB后30min都明顯升高(P＜0.01);對(duì)照組在CPB后30min時(shí)點(diǎn)明顯高于實(shí)驗(yàn)組(P＜0.05)。
　?、诜谓M織勻

12、漿IL-8濃度:對(duì)照組及實(shí)驗(yàn)組在CPB后30min都明顯升高(P＜0.05);對(duì)照組在CPB后30min時(shí)點(diǎn)明顯高于實(shí)驗(yàn)組(P＜0.05）。
　　4.肺組織NF-κB及HMGB1蛋白表達(dá)
　?、俜谓M織NF-κB蛋白表達(dá):對(duì)照組及實(shí)驗(yàn)組在CPB后30min都明顯升高(P＜0.01);對(duì)照組蛋白表達(dá)水平在CPB后30min時(shí)點(diǎn)明顯高于實(shí)驗(yàn)組(P＜0.01)。
　?、诜谓M織HMGB1蛋白表達(dá):對(duì)照組及實(shí)驗(yàn)組CPB后30min

13、蛋白表達(dá)升高，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05);在CPB后30min對(duì)照組蛋白表達(dá)高于實(shí)驗(yàn)組，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05）。
　　5.血清TNF-α、IL-8及HMGB1濃度變化
　　①血清TNF-α濃度:兩組CPB停機(jī)時(shí)、CPB后6h、CPB后12h及CPB后24h4個(gè)時(shí)點(diǎn)與CPB前比較明顯升高(P＜0.01）;對(duì)照組在CPB停機(jī)時(shí)、CPB后6h、CPB后12h及CPB后24h4個(gè)時(shí)點(diǎn)血清濃度明顯高于實(shí)驗(yàn)組(P＜0

14、.01）。
　?、谘錓L-8濃度:兩組在CPB停機(jī)時(shí)后各時(shí)點(diǎn)血清濃度明顯升高(P＜0.01，P＜0.05);對(duì)照組在CPB停機(jī)時(shí)、CPB后6h、CPB后12h及CPB后24h4個(gè)時(shí)點(diǎn)血清濃度明顯高于實(shí)驗(yàn)組(P＜0.01)。
　?、垩錒MGB1濃度:兩組在CPB停機(jī)時(shí)血清濃度未明顯升高（P＞0.05），在CPB后6h后各時(shí)點(diǎn)明顯升高(P＜0.01);對(duì)照組血清濃度在CPB后6h后各時(shí)點(diǎn)明顯高于實(shí)驗(yàn)組(P＜0.01，P＜0.

15、05)。
　　④TNF-α、IL-8及HMGB1術(shù)后血清濃度變化趨勢(shì):TNF-α及IL-8血清濃度在CPB結(jié)束后明顯升高，在CPB結(jié)束時(shí)及CPB后24h兩個(gè)時(shí)點(diǎn)達(dá)到峰值，在CPB后48h時(shí)點(diǎn)基本恢復(fù)正常; HMGB1血清濃度在CPB后6h后開(kāi)始升高，在CPB后24h時(shí)點(diǎn)達(dá)到峰值，在CPB后48h仍明顯升高。
　　結(jié)論：
　　1.與中低溫心臟停跳手術(shù)比較，淺低溫心臟不停跳心內(nèi)直視手術(shù)可減輕術(shù)后肺損傷;但對(duì)肺臟也可能造成一