兒童先天性心臟病患者經導管封堵術前后炎癥細胞因子的變化

常洪勁,李 粹,劉振國,任雪云,寧 君,馮興為

(1.濟寧醫學院附屬醫院 檢驗科,山東濟寧 272029;2.濟寧醫學院附屬醫院兒科）

近年來,多種炎癥因子與心血管損傷的發生、發展及修復的關系是心血管損傷研究領域的一個熱點,炎癥因子在心血管損傷的發生、發展及其修復過程中發揮重要的作用[1]。本研究旨在探討導管封堵術對CHD患兒炎癥細胞因子的影響。

1 資料與方法

1.1 研究對象CHD組:2008年10月-2010年2月我院接受經導管封堵術的70例兒童先天性心臟病患者,男37例,女33例,年齡 3-15歲,平均(7.2±2.0）歲,其中房間隔缺損23例、室間隔缺損28例和動脈導管未閉19例。所有病例均經臨床、心電圖、胸片及超聲心動圖檢查確診。并根據紐約心功能分級標準分為輕度癥狀組(紐約心功能分級Ⅰ級）45例和重度癥狀組(紐約心功能分級Ⅱ級）25例。均符合經導管封堵術的適應癥。NC組:我院兒科保健門診健康查體30例兒童,男15例,女15例,年齡3-14歲,平均(7.0±1.3）歲。

1.2 方法CHD組在導管封堵術前1天和術后1個月、3個月、6個月時,所有對象至少休息20 min,空腹臥位采靜脈血4 mL,分離血清置-80℃保存。NC組用同樣的方法取血標本。試劑盒均購自源葉生物工程(上海）有限公司,按說明書操作。

1.3 統計學處理方法用統計學分析軟件SPSS13.0進行統計分析,實驗數據均用(均數±標準差）表示。兩組之間比較采用t檢驗,多組之間比較采用方差分析。

2 結果

NC組與CHD組手術前后各炎癥細胞因子的水平變化,見表1、表2。

表1 NC組與CHD組手術前后各炎癥細胞因子的水平變化(均值±標準差）

3 討論

TNF-α是屬于應答損傷的非常重要的一個促炎細胞因子[2]。抗炎細胞因子IL-10可以通過抑制巨噬細胞激活和下調促炎細胞因子的水平來保護心肌組織[3]。在一些小樣本的先心病兒童實驗研究中顯示有炎癥系統的激活。Takaya等人發現房缺兒童血漿中TNF-α的水平高于正常對照組[4]。本研究證明經導管介入術前CHD患兒處于炎癥激活狀態,且癥狀越重患兒體內血清中促炎細胞因子水平越高,術后心臟內異常血流被封堵、心功能逐漸改善等,促炎細胞因子呈現逐漸下降趨勢,有研究還發現紫紺患兒與非紫紺患兒相比炎癥細胞因子的水平明顯增加[5]。這一結果表明對于此類患兒紫紺本身就是一種重要的免疫激活的刺激因素。這與先前研究中發現低氧可導致心衰病人炎癥細胞因子的釋放結果相一致[6]。

表2 CHD組輕、重度癥狀組手術前后各炎癥細胞因子的水平變化(均值±標準差）

研究表明對心肌組織的機械應激可以誘導TNF-α的一系列基因的表達[7]。這與我們實驗中觀察到血清中TNF-α的上調相一致。缺氧也可導致炎癥細胞因子上調[8]。本研究證實在CHD患兒促炎細胞因子水平高于正常兒童。這些促炎細胞因子在心肌重塑的過程中扮演重要角色,且具有強有力的心肌抑制功能,所以促炎細胞因子可能在CHD兒童患者的心衰和心肌肥大的病理生理過程中起促進作用。在心臟經導管介入封堵術期間心肌中的這些細胞因子水平應該進一步增加。因為對CHD兒童患者而言,經導管介入封堵術本身就是一個強有力的炎癥刺激,術中血細胞直接暴露于沒有生物活性物質的導絲、封堵器本身作為異物存在引起的免疫炎癥反應等刺激都可參與炎癥反應過程[9]。

本實驗中一個重要的發現就是在CHD兒童患者血清中抗炎細胞因子IL-10穩定于一個相當的水平上,提示兒童期具有炎癥平衡的潛能,從而有利于保護心肌細胞。盡管重度癥狀病人具有輕度癥狀病人更高水平的的促炎細胞因子,但其血清中IL-10的存在量卻差不多。這與先前研究中發現的法洛四聯癥兒童患者與心衰病人相比血漿中具有高水平的IL-6但卻具有低水平的IL-10相一致[10]。CHD兒童患者體內炎癥平衡破壞可能與血液分流導致慢性低氧從而抑制IL-10有關。IL-10能在轉錄水平抑制TNF-α、IL-1-β、IL-6 主要是通過刺激 I-κ-B 的產生來實現[11]。而且IL-10可抑制p38MAPK的激活,所以先心病患兒心肌中IL-10的存在可能是心肌細胞限制炎癥相關的損害及功能不全的適應機制。

[1]Tamariz L,Hare JM.Inflammatory cytokines in heart failure:roles in aetiology and utility as biomarkers[J].Eur Heart J,2010,31(7）:875.

[2]Miettine nKH,Lassus J,Harjola VP,et al.Prognostic role of pro-and antiinflammatory cytokines and their polymorphisms in acute decompensated heart failure[J].Eur J Heart Fail,2008,10(4）:396.

[3]Sohn N,Marcoux J,Mycyk T,et al.The impact of different biocompatible coated cardiopulmonary bypass circuits on inflammatory response and oxidative stress[J].Perfusion,2010,25(6）:427.

[4]Takaya J,Ikemoto Y,Teraguchi M,et al.Plasma nitric oxide products correlate with cardiac index of congenital heart disease[J].Pediatr Cardiol,2000,21(4）:378.

[5]Rajappa M,Sen SK,Sharma A.Role of pro-/anti-inflammatory cytokines and their correlation with established risk factors in South Indians with coronary artery disease[J].Angiology,2009,60(4）:419.

[6]Libetta C,Sepe V,Zucchi M,et al.Intermittent haemodiafiltration in refractory congestive heart failure:BNP and balance of inflammatory cytokines[J].Nephrol Dial Transplant,2007,22(7）:2013.

[7]Lopes RD,Batista Júnior ML,Rosa JC,et al.Changes in the production of IL-10 and TNF-alpha in skeletal muscle of rats with heart failure secondary to acute myocardial infarction[J].Arq Bras Cardiol,2010,94(3）:293.

[8]Amir O,Rogowski O,David M,et al.Circulating interleukin-10:association with highermortality in systolic heart failure patients with elevated tumor necrosis factor-alpha[J].Isr Med Assoc J,2010,12(3）:158.

[9]Sun WF,Dong ZF,Gong K,et al.Transcatheter closure with use of the SHSMA occluder in 180 patients with congenital heart defects:preliminary results[J].Tex Heart Inst J,2010,37(5）:531.

[10]Qing M,Schumacher K,Heise R,et al.Intramyocardial synthesis of proand anti-inflammatory cytokines in infantswith congenital cardiac defects[J].J Am Coll Cardiol,2003,41(12）:2266.

[11]Smythies LE,Shen R,Bimczok D,et al.Inflammation anergy in human intestinal macrophages is due to Smad-induced IkappaBalpha expression and NF-kappaB inactivation[J].J Biol Chem,2010,285(25）:19593.