右美托咪定對單肺通氣患者外周血炎癥反應(yīng)相關(guān)基因表達(dá)的影響

李學(xué)山，林名瑞

（1.福建醫(yī)科大學(xué)附屬三明市第一醫(yī)院麻醉科，福建 三明 365000；2.福建中醫(yī)藥大學(xué)附屬人民醫(yī)院ICU，福建 福州 350004）

右美托咪定對單肺通氣患者外周血炎癥反應(yīng)相關(guān)基因表達(dá)的影響

李學(xué)山1，林名瑞2

（1.福建醫(yī)科大學(xué)附屬三明市第一醫(yī)院麻醉科，福建 三明 365000；2.福建中醫(yī)藥大學(xué)附屬人民醫(yī)院ICU，福建 福州 350004）

目的 基于PCR Assay芯片技術(shù)，分析右美托咪定對單肺通氣患者炎癥相關(guān)基因表達(dá)的變化并推論其可能的作用機(jī)制。方法 選取本院胸科2016年1月～2016年12月的60個(gè)單肺通氣病例，隨機(jī)分為右美托咪定治療組與常規(guī)治療組，各30例。右美托咪定干預(yù)前與干預(yù)后1，3天所有患者靜脈采血立即提取RNA做PCR Assay基因芯片檢測。結(jié)果 右美托咪定干預(yù)后炎癥相關(guān)基因CCL11、CCL19、CCL2、IL17A、IL1a、IL1b、IL2的Fold絕對值趨向于干預(yù)前水平，而常規(guī)治療組治療前后，絕大多數(shù)Fold值變化并不大。結(jié)論 右美托咪定干預(yù)使用可調(diào)節(jié)單肺通氣患者炎癥反應(yīng)相關(guān)基因的表達(dá)，使圍手術(shù)期紊亂的炎癥反應(yīng)趨于正常，從而起到對單肺通氣患者的保護(hù)作用。

單肺通氣；右美托咪定；PCR Assay

單肺通氣在胸科手術(shù)中應(yīng)用廣泛，其主要是為了促進(jìn)胸部手術(shù)的順利進(jìn)行的麻醉程序。為了防止單肺通氣期間出現(xiàn)全身性低氧血癥，通常在單肺通氣持續(xù)時(shí)將吸入的氧氣（FIO2）的分?jǐn)?shù)增加到100%。雖然此種方法在醫(yī)學(xué)上是必要的，但有充分的證據(jù)表明單肺通氣時(shí)，多種機(jī)制可導(dǎo)致肺損傷。繼往研究顯示，缺氧，缺血/再灌注可導(dǎo)致肺滲透性增加，炎癥細(xì)胞計(jì)數(shù)增加以及對內(nèi)皮和上皮細(xì)胞的損傷，這可能導(dǎo)致肺臟局部組織的壞死[1]。也有研究顯示，單肺通氣過程中，已知細(xì)胞因子白細(xì)胞介素（IL）-6和IL-8參與急性肺損傷的炎癥信號傳導(dǎo)級聯(lián)反應(yīng)[2]。除了由炎癥級聯(lián)引起的生理作用外，單肺通氣致活性氧的形成，可以損傷和破壞各種蛋白質(zhì)，最終導(dǎo)致氧敏感性細(xì)胞的死亡。

右美托咪定（DEX）是高選擇性α2-腎上腺素能受體激動(dòng)劑中的一種，在臨床鎮(zhèn)靜、抗焦慮方面應(yīng)用廣泛。繼往臨床實(shí)驗(yàn)研究顯示右美托咪定可使單肺通氣患者受益，即降低外周血組織炎癥反應(yīng)及凋亡相關(guān)細(xì)胞的數(shù)量[3-4]。但從基因水平上研究單肺通氣過程中常規(guī)使用右美托咪定鎮(zhèn)靜是否可改善外周血炎癥反應(yīng)相關(guān)基因表達(dá)國內(nèi)外仍少見，本研究擬從基因水平對右美托咪定對單肺通氣過程外周血炎癥反應(yīng)作用相關(guān)機(jī)制作一探討。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取本院胸科2016年1月～2016年12月的60個(gè)單肺通氣病例，年齡50～73歲，體質(zhì)量45～70 kg,男26例,女24例,左肺癌24例,右肺癌26例。采用隨機(jī)數(shù)字表法隨機(jī)分為右美托咪定治療組與常規(guī)治療組，各30例。所選的患者術(shù)前未行腫瘤治療。既往無免疫抑制劑和糖皮質(zhì)激素使用史，無慢性肺疾病史,近期無呼吸道感染及無免疫、內(nèi)分泌、心、肝、腎功能異常。本研究符合醫(yī)學(xué)倫理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，并獲得患者家屬的知情同意。隨機(jī)選取健康成人10例作為空白對照。兩組患者臨床資料比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,見表1。

表1 兩組患者臨床資料比較Table1 Comparison of two groupsof clinicaldata

1.2 方法 患者術(shù)前30min常規(guī)肌注阿托品0.5mg，入室監(jiān)測生命征，留置深靜脈通路，麻醉誘導(dǎo)前10min,右美托咪定組給予鹽酸右美托咪定（江蘇恩華藥業(yè)股份有限公司）1μg/kg，隨后以0.5μg/（kg·h）的速率維持輸注直至術(shù)畢前30min，同樣的方法輸注等容量的生理鹽水。麻醉誘導(dǎo)：靜注丙泊酚2.0～2.5mg/kg、舒芬太尼0.5～1.0μg/kg、和羅庫溴銨0.6～0.9mg/kg,待誘導(dǎo)成功后插入雙腔支氣管導(dǎo)管（35-41 F）,確定雙腔支氣管導(dǎo)管位置正確后，連接麻醉機(jī)行輔助通氣,單肺通氣時(shí)VT 6～8mL/kg,RR 14～18次/分,吸∶呼比1∶1.5,FiO2100%,維持PETCO2在35～45mmHg。麻醉維持：微量泵靜注瑞芬太尼0.1～0.5 μg/（kg·min）、丙泊酚4～12mg/kg，間斷靜注阿曲庫銨。術(shù)中輸注乳酸鈉林格氏液5～6mL/（kg·h）補(bǔ)充血容量。

1.3 標(biāo)本留取 術(shù)前30min，術(shù)后第1天、第3天留取外周血標(biāo)本5mL，采用t rizol一步法提取總RNA置-80℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.4 觀察指標(biāo)及方法 炎癥反應(yīng)相關(guān)基因表達(dá)量檢測。按組及取材時(shí)間為單位，隨機(jī)取10標(biāo)本的RNA，進(jìn)行混勻后，進(jìn)一步提取mRNA，取2μg mRNA使用superscript II和Random Primer Hexamers（Invit rogen）反轉(zhuǎn)錄合成并純化cDNA。然后在PCR Ar ray的96孔板中各加入20 ng cDNA，依RT2Profi ler?PCR Array使用說明設(shè)置循環(huán)數(shù)并進(jìn)行PCR并計(jì)算出每個(gè)孔板中的Ct數(shù)。采用ΔΔCt方法計(jì)算每個(gè)處理組中的每個(gè)通路相關(guān)基因的ΔCt。ΔCt（group 1）=average Ct–average of HK genes’Ct for group 1 arrayΔCt（group 2）=average Ct–average of HK genes’Ct for group 2 ar ray。計(jì)算2個(gè)PCR Ar ray（或兩組）中每個(gè)基因的ΔΔCt。ΔΔCt=ΔCt（右美托咪定干預(yù)組）-ΔCt（常規(guī)治療組）。通過2-ΔΔCt計(jì)算組2與組1對應(yīng)基因的表達(dá)差異。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行分析，計(jì)量資料以“x±s”表示，組間及組內(nèi)比較采用單因素方差分析（one-way ANOVA），P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 相關(guān)基因的表達(dá)情況 相對于常規(guī)治療組，右美托咪定組Fold值改變情況：右美托咪定干預(yù)后CCL11、CCL19、CCL2、IL17A、IL1a 、IL1b、IL2的Fold絕對值趨向于干預(yù)前水平，而常規(guī)治療組治療前后，絕大多數(shù)Fold值變化并不大，見表2。

表2 右美托咪定干預(yù)前后及常規(guī)治療組治療前后相關(guān)基因的表達(dá)情況Table2 Beforeand after the treatmentof dexmedetomidineand conventional treatmentgroup beforeand after treatmentof related geneexpression

3 討論

肺損傷是胸外科手術(shù)后導(dǎo)致死亡的主要原因。最初是在肺切除術(shù)后發(fā)現(xiàn)的，即使在沒有肺切除術(shù)的情況下，單肺通氣期（OLV）之后就可引起。有研究認(rèn)為肺水腫和高潮氣量可能是造成急性肺損傷的重要原因。然而，現(xiàn)在認(rèn)識到單肺通氣后引起肺損傷的病理生理學(xué)比想象的更復(fù)雜或是多因素共同作用引起的。首先，在呼吸機(jī)設(shè)置參數(shù)上看，相對單側(cè)肺的大潮氣量，高濃度，以及正常功能殘留能力的喪失都可能導(dǎo)致該側(cè)肺受損。其次，通氣肺由于超灌注而經(jīng)歷氧化應(yīng)激以及毛細(xì)血管剪切應(yīng)力的損傷。再者，塌陷的肺的相關(guān)手術(shù)操作和/或切除可能引起肺損傷。此外，在OLV結(jié)束時(shí)，塌陷的肺的再擴(kuò)張總是引起持續(xù)時(shí)間依賴性的缺血再灌注損傷。炎性細(xì)胞因子被釋放以響應(yīng)局部損傷，并可能促進(jìn)局部和對側(cè)肺損傷。雖然，保護(hù)性通氣和揮發(fā)性麻醉減輕損傷程度；然而，肺損傷的生物化學(xué)和組織學(xué)標(biāo)志物的增加似乎是不可避免的。

右美托咪定作為一種鎮(zhèn)靜藥物，在臨床麻醉中運(yùn)用較廣。近期研究表明其聯(lián)合亞低溫治療能降低膿毒癥大鼠炎癥反應(yīng),對減輕肺組織損傷有幫助[5]。張繼晨等[6]研究發(fā)現(xiàn)，在下肢手術(shù)老年患者,右美托咪定的應(yīng)用可一定程度上減少由于使用止血帶所導(dǎo)致的氧化應(yīng)激及炎癥反應(yīng)。本研究發(fā)現(xiàn)右美托咪定可能從以下幾個(gè)方面調(diào)節(jié)單肺通氣患者外周血炎癥反應(yīng)相關(guān)基因的表達(dá)，從而起到保護(hù)作用。

（1）右美托咪定可能通過調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)相關(guān)基因IL-1a表達(dá)從而起到對單肺通氣患者起到保護(hù)作用。IL-1a由單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞分泌產(chǎn)生的，在各種免疫應(yīng)答，炎癥過程和造血作用中起重要作用。既往研究表明，其表達(dá)量的增加是壞死性心肌炎后炎癥反應(yīng)的的早期關(guān)鍵的危險(xiǎn)信號[7]。IL-1a的過表達(dá)可顯著增加了感染性HIV的風(fēng)險(xiǎn)[8]。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)單肺通氣患者右美托咪定干預(yù)3天后，外周血中IL-1a水平顯著下降，而常規(guī)治療組則下降不明顯。因此，右美托咪定可能通過調(diào)節(jié)IL-1a表達(dá)水平從而起到調(diào)節(jié)單肺通氣患者炎癥反應(yīng)的強(qiáng)弱。

（2）右美托咪定可能通過調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)相關(guān)基因CCL2表達(dá)從而對單肺通氣患者起到保護(hù)作用。CCL2（MCP-1）最初發(fā)現(xiàn)時(shí)系作為單核細(xì)胞特異性化學(xué)引誘物，后來研究發(fā)現(xiàn)其對引記憶性T淋巴細(xì)胞和NK細(xì)胞有明顯的趨化作用。在各種感染和損傷的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭校袑W(xué)者發(fā)現(xiàn)與其受體CCR2相偶聯(lián)可導(dǎo)致單核細(xì)胞募集[9-11]。此外，在創(chuàng)傷或失血性休克小鼠模型發(fā)現(xiàn)CCL2是肝細(xì)胞缺氧誘發(fā)炎癥反應(yīng)的中心調(diào)節(jié)劑[12]。本實(shí)驗(yàn)中，外周血中CCL2水平在右美托咪定干預(yù)3天后顯著下降，而常規(guī)治療組則變化不明顯。因此，右美托咪定可能通過調(diào)節(jié)CCL2表達(dá)水平從而起到調(diào)節(jié)單肺通氣患者炎癥反應(yīng)的強(qiáng)弱。

（3）此外，單肺通氣患者，炎癥反應(yīng)相關(guān)基因CCL11、CCL19、IL17A、IL1b、IL2表達(dá)絕對值明顯升高，在右美托咪定干預(yù)3天后，表達(dá)水平趨向術(shù)前表達(dá)水平，而常規(guī)治療組則變化不明顯。因此，右美托咪定可能通過調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)相關(guān)基因，從而改善單肺通氣患者圍手術(shù)期機(jī)體的炎癥反應(yīng)。綜上所述，單肺通氣患者圍手術(shù)期常出現(xiàn)炎癥反應(yīng)的紊亂，右美托咪定干預(yù)可調(diào)節(jié)機(jī)體炎癥相關(guān)基因的表達(dá)，從而對單肺通氣患者機(jī)體起到保護(hù)作用。

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Effectof dexmedetom idine on expression of inflammation related genes in patientswith single-lung ventilation

LiXue-shan1,Lin M ing-rui2
(1.Anesthesia Departmentof SanM ing FirstHospitalAffiliated to Fujian MedicalUniversity,Sanming,Fujian,365000,China;2.Intensive Care Unit,the People’s Hospitalof Fujian TraditionalMedicalUniversity,Fuzhou,Fujian,350004,China)

Objective To analyze the changesof inflammation-related gene expression in patientswith single-lung ventilation were under Dexmedetom idine treatmentbased PCRAssay chip technology and to find its possiblemechanism.Methods 60 casesof single lung ventilation were selected from January 2016 to December 2016 in our hospital.The patientswere random Ly divided into the treatmentgroup and the conventional treatment group.Before Dexmedetomidine given and 1,3 days post-intervention,venous blood of all patients was collected immediately and extract RNA,and then to do PCRAssay cDNAmicroarray.Results The absolute value of Fold of CCL11,CCL19,CCL2,IL17A,IL1b,IL1b,IL2 in inflammatory treatment group was significantly tend to that before treatment,and the majority of Fold values in the conventional treatment group wasn’t.Conclusion Dexmedetom idine can adjust the expression of inflammation related genes in patientswith single lung ventilation,so that the disorder of inflammation-related geneexpression tends to benormal,which played on protect the patientswith single lung ventilation.

Single lung ventilation；Dexmedetomidine；PCRAssay

10.3969/j.issn.1009-4393.2017.32.017

李學(xué)山，E-mai l：l ixshan168@163.com