還原型谷胱甘肽對體外循環(huán)期細胞因子IL-8和IL-6的影響

【摘要】 目的 觀察還原型谷胱甘肽對體外循環(huán)(CPB)期間白細胞介素8（IL8）和白細胞介素6(IL6)的影響。方法 選擇30例施行心臟手術患者，隨機分成實驗組和對照組(每組15例)。實驗組患者于手術開始時分別予還原型谷胱甘肽（35 mg/kg）溶于100 ml生理鹽水靜滴，對照組予生理鹽水靜滴。于CPB前(T1)、CPB 30 min(T2)、CPB停機(T3)、停機后2 h(T4)四個時點采血，采用放射免疫法測定兩組血清中IL8和IL6的濃度。結果 實驗組IL8、IL6血清濃度較對照組降低，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。結論 還原型谷胱甘肽能減少CPB期間IL8和IL6的釋放，減輕全身炎性反應的程度。

【關鍵詞】 還原型谷胱甘肽;體外循環(huán);炎性反應綜合征;白介素6;白介素8

文章編號：1003-1383(2010)02-0128-03 中圖分類號：R 654.1 文獻標識碼：A

doi:10.3969/j.issn.1003-1383.2010.02.005

The effects of GSH on Cytokines IL8，IL6 during cardiopulmonary bypass

ZHANG Weiwei，HUANG Haiqing

（Dept.of Anesthesiology，the First Affiliated Hospital of Guangxi Med.Coll.，Nanning， 530021）

【Abstract】 Objective To investigate the effects of glutathione (GSH) on interleukin8(IL8) and interleukin6(IL6) during cardiopulmonary bypass(CPB).

Methods Thirty patients undergoing Cardiac surgery were randomly divided into GSH group and control group(15 in each group).In GSH group，intravenous drip of 100 ml of GSH（35 mg/kg）was given at the beginning of surgery. Respectively，while the control group was given0.9% NaCl solution.Blood samples were taken before CPB，30min after CPB and 0h，2h after the end of CPB. The serum levels of IL8 and IL6 were measured by radioimmunoassay method in both groups.Results The serum levels of IL8 and IL6 in GSH group were significantly lower than that in control group(P＜0.05).Con

clusion The study shows that GSH could reduce the release of IL8，IL6 and inhibit systemic inflammatory response syndrome(SIRS) during CPB.

【Key words】 GSH；cardiopulmonary bypass；systemic inflammatory response syndrome； interleukin8；interleukin6

體外循環(huán)(cardiopulmonary bypass，CPB)是指應用人工管道將人體大血管與人工心肺機連接，從靜脈系統(tǒng)引出靜脈血，并在體外氧合，再經血泵將氧合血輸回動脈系統(tǒng)的全過程，又稱心肺轉流，主要應用于心臟、大血管手術。最近幾年，隨著CPB技術的不斷發(fā)展，心血管手術的安全性得到了很大提高。但是CPB后患者的器官損害仍是臨床方面面臨的一個重要問題。研究表明CPB后的器官損傷主要是由全身炎性反應綜合征(systemic inflammatory response syndrome，SIRS)引起。所以如何有效預防與控制CPB激發(fā)的SIRS，對減輕心臟手術后的器官損傷顯得尤為重要。谷胱甘肽是人類細胞中自然合成的一種肽，還原型谷胱甘肽（GSH）是主要的活性狀態(tài)，GSH含有的巰基（SH）是其發(fā)揮主要功能的基團，主要作用是消除自由基。對于還原型谷胱甘肽注射液能否減輕由CPB引起的SIRS，國內外報道不多。本實驗設計還原型谷胱甘肽注射液在CPB期間用于心臟手術患者，觀察其對CPB期間患者白細胞介素8(IL8)和白細胞介素6(IL6)的影響，探討還原型谷胱甘肽能否減輕由CPB引起SIRS的程度。

資料和方法

1.一般資料 選擇30例擇期低溫CPB下行心臟手術的心臟病患者(系廣西醫(yī)科大學心血管研究所心胸外科2009年3月到2009年7月期間的住院患者)，并排除冠心病、肝腎功能不全者。瓣膜風濕性病變20例，室間隔缺損8例，房間隔缺損2例。其中瓣膜風濕性病變患者均置換機械瓣，室間隔、房間隔缺損均用自體心包補片，分別進行MVR(二尖瓣)置換術，VSD(室間隔缺損)修補術，ASD(房間隔缺損)修補術，隨機分成實驗組和對照組，每組15例病人。兩組患者年齡、性別比、體重、心功能分級、手術方式等一般情況比較無顯著性差異（P＞0.05），具有可比性。見表1。

2.給藥方法 征得患者和家屬同意后，實驗組患者于手術開始時按照35 mg/kg把還原型谷胱甘肽 (重慶藥友制藥有限公司生產，批號090502)溶入生理鹽水100 ml中15分鐘滴注完畢；對照組患者于術前予生理鹽水100 ml靜脈滴注。

3.CPB及手術方法 患者麻醉完成后，采用胸部正中切口入路。CPB預充液根據(jù)轉機要求，稀釋后患者HCT維持在0.25～0.30，晶體/膠體比例應為0.4～0.6∶1，預充采用紅細胞懸液、血漿、羥乙基淀粉、乳酸鈉林格液等。肝素化抗凝采用靜脈內推注肝素3.5 mg /kg，維持激活全血凝固時間(ACT)＞480 s。常規(guī)行上、下腔靜脈插管，升主動脈插管，常規(guī)建立CPB。應用體外循環(huán)機及進口膜式氧合器行淺低溫心臟停跳體外循環(huán)術，完全心肺轉流術中維持平均動脈壓60～70 mmHg左右，流量應為患者體表面積×（2.0～3.4）升/分，溫度維持32℃～35℃，電解質正常，酸堿平衡正常，心肌保護采用間斷經主動脈根部按照20 ml/kg灌注冷高鉀氧合血停跳液，30 min后根據(jù)手術和患者情況重復灌注。行MVR置換術、或VSD、ASD修補術，完成心內直視手術后，達到停機標準［1］后停止CPB。

4.觀察指標和檢測方法 分別于CPB前(T1)、CPB 30 min(T2)、CPB停機(T3)、停機后2 h(T4)抽取橈動脈血4 ml加入試管中。血樣采集后在兩小時內離心(3000 轉/分)10 min，獲取1.0 ml血清，分裝于無菌密封的試管中，搖勻，標號，置入-80℃低溫冰箱保存，待檢測。用IL6、IL8酶聯(lián)免疫試劑盒(南寧市恒因生物科技有限公司生產，批號20090320)放射酶聯(lián)免疫法(中佳光電 GC1200 γ放射免疫測定儀)測定血清中IL8、IL6的濃度。

5.統(tǒng)計學方法 顯著性檢驗采用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件微機處理，計量數(shù)據(jù)資料以(-±s)表示，兩樣本均數(shù)間比較采用t檢驗，組內比較采用重復測量的方差分析，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

結果

1.兩組患者術中的體外循環(huán)（CPB）時間、主動脈阻斷（ACC）時間及手術時間比較，差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)。見表2。

2.兩組患者不同時間點血清IL8、IL6的變化 實驗組和對照組的IL8血清水平在CPB開始后，均逐漸升高，后三個時間點實驗組IL8血清水平較對照組降低，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)；實驗組和對照組的IL6血清水平在CPB開始后，均逐漸升高，后三個時間點實驗組IL6血清水平較對照組降低，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。見表3。

討論

SIRS是由感染或非感染因素所致全身炎癥反應的總稱，是感染或非感染作用下機體炎癥反應和抗炎反應失衡的一種表現(xiàn)。CPB過程中多種原因引起SIRS，包括：①異物接觸激活炎性反應；②缺血再灌注損傷；③內環(huán)境紊亂；④手術創(chuàng)傷；⑤缺氧；⑥術中體溫的改變。Pintar T等認為血液與管道等異物接觸被認為是主要原因［2］。要想保護重要臟器功能就要盡量抑制和減緩SIRS的發(fā)生和發(fā)展。CPB期間SIRS的產生和發(fā)展是一個極其復雜的級聯(lián)逐級放大過程，組織器官缺血再灌注可激活補體系統(tǒng)，補體因子能放大炎癥反應，產生更多的促炎細胞因子(IL6、IL8、TNFα等)。促炎癥細胞因子是由多種細胞產生的內源性多肽，在調節(jié)炎癥反應和免疫應答方面發(fā)揮重要作用。但這些細胞因子如果產生過多，則會對機體產生不良反應，如肺損傷、心功能障礙等。因此，研究體外循環(huán)中細胞因子的變化及其影響因素以及與心功能的關系有十分重要的意義，CPB后SIRS的嚴重程度由促炎細胞因子的水平高低直接反映［3］。研究進一步顯示，促炎細胞因子對心臟和其它器官產生有害影響，通過改變臟器內血管阻力，引起CPB術后的器官功能的改變。Mann DL等認為CPB中細胞因子的變化與CPB術后并發(fā)癥密切相關［4］，這些炎癥因子中IL8和IL6參與了SIRS的最初啟動，被稱為前炎癥遞質，顯得尤為重要。

IL8由單核細胞和內皮細胞產生，是主要的趨化因子，能誘導中性粒細胞、T淋巴細胞活化，引起CPB 后組織損傷和器官功能障礙［5］。前炎性細胞因子包括IL1、IL6、TNF和IL8，在CPB期間均有表達。中性白細胞刺激是一重要因素，而IL8的作用可能尤為重要［6］。

IL6是多種淋巴細胞及非淋巴細胞產生的一種重要的炎癥介質，對機體損傷刺激和感染起重要的調節(jié)作用，CPB中及CPB后IL6顯著增高，是CPB誘發(fā)全身炎癥反應的結果，IL6 作為多功能炎癥因子，參與感染的急性期反應，通過調節(jié)脂類代謝、影響內皮功能和促凝在冠心病進程中發(fā)揮作用［7］。IL6也可以促進心肌細胞表達細胞間黏附分子，增強中性粒細胞和內皮細胞、心肌細胞的黏附作用，加重血管和心肌損傷［8］，IL6 水平與CPB 誘發(fā)的炎性反應程度相一致，也可能與室壁運動異常、心肌缺血相關［9，10］。IL6產生于缺血的組織器官，并引起再灌注后中性粒細胞浸潤，導致CPB術后一些器官功能障礙。有證據(jù)顯示，血清中IL6水平可以作為細胞因子級聯(lián)反應激活的一個標志，反映出宿主炎癥反應與疾病嚴重程度間的關系，并且在膿毒癥中可以作為判斷預后的一個指標［11］。IL6濃度在CPB期間增高是由于CPB本身所致［8］。還有研究證明IL6的血漿濃度會在CPB后逐漸升高［12］。

谷胱甘肽是人類細胞中自然合成的一種肽，內源性谷胱甘肽主要存在于胞漿內，由7谷氨酰半胱氨酸合成酶和谷胱甘肽合成酶催化合成。GSH含有的巰基(SH)是其發(fā)揮主要作用的基團，作用是消除氧自由基，病理狀態(tài)下的內源性GSH減少時，適時補充外源性GSH便成為必須。外源性的GSH的補充，可以預防、減輕、終止組織細胞的損傷。實驗表明還原型谷胱甘肽可在治療肝硬化患者時能顯著降低血清IL6與IL8水平，而促進肝功能恢復的作用［13］。還有實驗研究表明還原型谷胱甘肽可通過抑制CPB對中性粒細胞NFKB激活，降低ICAM1表達［14］。還原型谷胱甘肽可以降低急性胰腺炎引起的全身炎癥反應及降低細胞因子IL6、IL8、TNFα水平［15］。

促炎細胞因子IL8、IL6是CPB期間引起SIRS的關鍵因素，并能夠反映CPB后SIRS的炎癥水平。本實驗中實驗組患者應用還原型谷胱甘肽后在CPB期間血清IL8、IL6水平較對照組患者的水平明顯降低，差異有統(tǒng)計學意義，因此可以推斷還原型谷胱甘肽注射液能夠打斷炎癥反應的惡性循環(huán)，抑制全身炎癥反應的進一步發(fā)展，從而減輕CPB期間SIRS的程度。

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(收稿日期：2010-03-07 修回日期：2010-03-28)

(編輯：潘明志 英文審校：鐘京梓)