右美托咪定對體外循環(huán)手術(shù)患兒Th1/Th2平衡的影響

郭瓊梅，劉秀葉，盧學(xué)姿，王 莉

(河北醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院麻醉科，河北 石家莊 050031)

體外循環(huán)(cardiopulmonary bypass,CPB)下心內(nèi)直視手術(shù)是目前小兒先天性心臟畸形矯治的主要方法。CPB過程中，血液與氧合器及各種管道等非生物表面接觸、手術(shù)創(chuàng)傷、內(nèi)毒素釋放、器官缺血再灌注等因素均可導(dǎo)致炎癥介質(zhì)的大量釋放，同時啟動機體免疫反應(yīng)的改變，出現(xiàn)免疫抑制，造成機體免疫力降低，甚至造成多器官功能下降，增加圍術(shù)期并發(fā)癥[1]。T細(xì)胞作為機體重要的免疫調(diào)節(jié)及效應(yīng)細(xì)胞，輔助性T細(xì)胞(helper T cell，Th)1和Th2是CD4+T細(xì)胞的兩個重要的功能亞群，Th1、Th2的動態(tài)平衡維持著機體正常的免疫狀態(tài)，Th1/Th2平衡的改變在許多疾病的發(fā)生發(fā)展中起著重要作用[2-4]。研究表明，在CPB過程中會發(fā)生Th1/Th2平衡向Th2方向漂移，而這種失衡可能是CPB術(shù)后嚴(yán)重并發(fā)癥及圍術(shù)期病死率增加的重要原因[5]。右美托咪定作為目前臨床廣泛應(yīng)用的麻醉輔助藥物，其在圍術(shù)期的器官保護作用備受關(guān)注，研究已經(jīng)證實，右美托咪定可以通過多種機制減輕CPB過程中的炎癥反應(yīng)[6]，可以改善腫瘤及圍術(shù)期的免疫功能，有利于康復(fù)[7-9]，改善CD4+/CD8+水平，減輕嬰幼兒CPB術(shù)后免疫抑制[10]。右美托咪定是否可以改善CPB過程導(dǎo)致的Th1/Th2失衡，臨床報道較少。本研究擬觀察右美托咪定對CPB心內(nèi)直視手術(shù)患兒Th1/Th2的影響，探討右美托咪定對CPB圍術(shù)期免疫功能的影響及其器官保護作用的機制，為臨床應(yīng)用提供參考。報告如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選擇2015年10月—2018年3月在河北醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院擇期CPB下行室間隔缺損修補術(shù)患兒80例，年齡4～8歲，美國麻醉醫(yī)師協(xié)會(American Society of Anesthesiologists,ASA)分級Ⅱ或Ⅲ級，無免疫系統(tǒng)疾病，無近期急性感染史，肝腎功能未見異常，無重度貧血及近期使用皮質(zhì)激素治療史。采用隨機數(shù)字表法分為對照組和右美托咪定組，每組40例。2組患兒性別、年齡、體重、主動脈阻斷時間和CPB時間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。見表1。

表1 2組一般指標(biāo)比較

本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理醫(yī)學(xué)委員會批準(zhǔn)通過，所有患兒監(jiān)護人均知情同意并簽署知情同意書。

1.2研究方法

1.2.1麻醉方法 入室前30 min肌肉注射東莨菪堿0.01 mg/kg。肌肉注射氯胺酮4～6 mg/kg后入室，監(jiān)測血壓、心率和動脈血氧分壓，開放外周靜脈通路，行橈動脈穿刺置管，持續(xù)監(jiān)測平均動脈壓(mean artery pressure，MAP)。所有患兒靜脈注射咪唑安定0.15 mg/kg，舒芬太尼1 μg/kg，依托咪酯0.3 mg/kg，羅庫溴銨0.6 mg/kg麻醉誘導(dǎo)，氣管插管后行機械通氣，氧流量2 L/min，潮氣量10～12 mL/kg，吸呼比1∶2，維持呼氣末二氧化碳分壓35～45 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)。行右頸內(nèi)靜脈穿刺置管。麻醉誘導(dǎo)后右美托咪定組給予初始劑量1 μg/kg鹽酸右美托咪定注射液(江蘇恩華藥業(yè)股份有限公司,批號 20131101)泵注(給藥時間>10 min)，繼之以0.5 μg·kg-1·h-1的速率維持至術(shù)畢，對照組同樣的方法給予等容量生理鹽水。間斷靜脈注射舒芬太尼0.5～1 μg/kg、羅庫溴銨0.3～0.6 mg/kg，丙泊酚4～6 mg·kg-1·h-1持續(xù)輸注維持麻醉。CPB采用WEL-1000人工心肺機(天津匯康醫(yī)用設(shè)備有限公司)和ODMO-100型膜式氧合器(西安岱岱生物醫(yī)學(xué)工程有限責(zé)任公司)。羥乙基淀粉130/0.4、壓積紅細(xì)胞、冷凍血漿等預(yù)充，晶膠比0.4～0.6∶1。動脈流量80～120 mL·kg-1·min-1，術(shù)中維持MAP 40～60 mmHg。術(shù)畢帶氣管導(dǎo)管入重癥監(jiān)護病房，待患兒蘇醒、肌力恢復(fù)、血流動力學(xué)穩(wěn)定后拔除氣管導(dǎo)管，術(shù)后進(jìn)行靜脈鎮(zhèn)痛，配方為舒芬太尼2 μg/kg加生理鹽水稀釋至100 mL，輸注速率2 mL/h，維持疼痛模擬視覺評分≤3分。術(shù)后患者統(tǒng)一管理。

1.2.2標(biāo)本采集與指標(biāo)檢測 分別于CPB開始前(T1)、CPB開始后30 min(T2)、CPB停止即刻(T3)、CPB后24 h(T4)和CPB后72 h(T5)采集動脈血樣，使用乙二胺四乙酸管收集血液，2 000 r/min離心20 min，取上清液。按試劑盒說明加入細(xì)胞因子試劑。用流式細(xì)胞儀檢測血漿腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、白細(xì)胞介素(interleukin，IL)-6、干擾素γ(interferon-γ，IFN-γ)和IL-4的水平。

1.3統(tǒng)計學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 22.0統(tǒng)計學(xué)軟件分析數(shù)據(jù)。計量資料比較采用獨立樣本的t檢驗和重復(fù)測量設(shè)計資料的方差分析，計數(shù)資料比較采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.12組患兒血清IL-4、IFN-γ、IFN-γ/IL-4比較 2組患兒血漿IL-4水平呈先升高后降低趨勢，右美托咪定組IL-4水平在T2～4時低于對照組，組間、時點間、組間·時點間交互作用差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。2組患兒血漿IFN-γ、IFN-γ/IL-4水平呈先降低后升高趨勢，右美托咪定組IFN-γ、IFN-γ/IL-4水平在T2～4時高于對照組，組間、時點間、組間·時點間交互作用差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

表2 2組血清IL-4、IFN-γ、IFN-γ/IL-4比較

2.22組患兒血清TNF-α、IL-6水平比較 2組患兒血清TNF-α、IL-6水平呈先升高后降低趨勢，右美托咪定組TNF-α、IL-6水平在T2～4時低于對照組，組間、時點間、組間·時點間交互作用差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表3。

表3 2組血清TNF-α、IL-6水平比較

3 討 論

CPB過程中諸多非生理因素誘發(fā)各種細(xì)胞因子產(chǎn)生和釋放的紊亂，導(dǎo)致全身炎癥反應(yīng)，激活機體的非特異性和特異性免疫應(yīng)激反應(yīng)。大量炎癥介質(zhì)的釋放會導(dǎo)致機體淋巴細(xì)胞活化、增生和凋亡的異常，造成機體免疫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的紊亂，機體免疫功能降低[11]，導(dǎo)致圍術(shù)期器官功能障礙，各種感染性和非感染性并發(fā)癥增加。

T淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞免疫是機體特異性免疫應(yīng)激反應(yīng)的重要組成部分，按細(xì)胞表面分子標(biāo)志物不同，T淋巴細(xì)胞分為CD4+和CD8+細(xì)胞亞群，而Th1和Th2是CD4+細(xì)胞的2個獨立的功能細(xì)胞亞群。Th1細(xì)胞主要產(chǎn)生和釋放IFN-γ、IL-2、IL-12和腫瘤壞死因子等細(xì)胞因子，參與細(xì)胞免疫及遲發(fā)型超敏炎癥的形成。Th2細(xì)胞主要產(chǎn)生和釋放IL-4、IL-6、IL-10、IL-13等細(xì)胞因子，參與B細(xì)胞的分化和抗原的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換過程，以介導(dǎo)體液免疫為主。Th1和Th2細(xì)胞及各種細(xì)胞因子的動態(tài)平衡是維持機體正常免疫狀態(tài)的基礎(chǔ)。在機體的炎癥反應(yīng)中，IFN-γ和IL-4可以相互拮抗，同時參與細(xì)胞分化與功能調(diào)控過程，二者的相互作用可以影響Th1和Th2細(xì)胞分化的偏移性。因此，本研究以IFN-γ/IL-4作為反映Th1/Th2平衡狀態(tài)的指標(biāo)。

Th1和Th2細(xì)胞亞群通過產(chǎn)生和釋放各種細(xì)胞因子，介導(dǎo)并參與了CPB誘發(fā)的全身炎癥反應(yīng)。倪海峰等[12-13]通過對CPB與非CPB心臟手術(shù)圍術(shù)期Th1、細(xì)胞毒性T細(xì)胞(cytotoxic T cell，Tc)1/Th2、Tc2細(xì)胞亞群及炎癥介質(zhì)的對比分析發(fā)現(xiàn)，CPB導(dǎo)致的Th1、Tc1/Th2、Tc2失衡會造成機體抗炎反應(yīng)和促炎反應(yīng)的調(diào)節(jié)紊亂，導(dǎo)致機體出現(xiàn)一系列的感染和非感染性并發(fā)癥，器官功能受損等，增加圍術(shù)期病死率，其機制與2種細(xì)胞的特異性轉(zhuǎn)錄因子T-bet與GATA結(jié)合蛋白3的表達(dá)變化，從而調(diào)控IFN-γ和IL-4的表達(dá)有關(guān)。非CPB與CPB冠狀動脈搭橋手術(shù)相比，對Th1/Th2平衡影響小，術(shù)后各種并發(fā)癥發(fā)生率明顯降低，對心臟等重要臟器功能損傷小[5]。本研究采用流式細(xì)胞學(xué)技術(shù)，觀察了CPB對血漿IFN-γ/IL-4表達(dá)水平的影響，結(jié)果顯示，隨著CPB的進(jìn)行，2組患兒血漿中由Th1細(xì)胞亞群分泌的IFN-γ表達(dá)水平降低，由Th2細(xì)胞亞群分泌的IL-4表達(dá)水平升高，IFN-γ/IL-4降低，術(shù)后72 h恢復(fù)，說明CPB導(dǎo)致了T細(xì)胞分化向Th2細(xì)胞亞群方向偏移。同時觀察了血漿TNF-α和IL-6水平的變化，結(jié)果顯示隨著CPB的進(jìn)行，2組患兒血漿TNF-α和IL-6表達(dá)水平升高，術(shù)后逐漸恢復(fù)。說明CPB影響了患兒Th1/Th2平衡，參與了CPB誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)，在這一過程中Th2介導(dǎo)的體液免疫占主要地位，Th1介導(dǎo)的細(xì)胞免疫受到抑制。

右美托咪定作為一種新型的鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛藥物，被廣泛應(yīng)用于臨床麻醉[14-15]。研究證實，術(shù)中應(yīng)用右美托咪定可以減少CD4+/CD8+的變化，改善腫瘤手術(shù)患者的免疫抑制，有利于恢復(fù)[16-17]。行腹腔鏡膽囊切除術(shù)患者術(shù)中應(yīng)用右美托咪定，可以改善手術(shù)導(dǎo)致的Th1/Th2向Th2偏移，并呈劑量依賴性[18]。右美托咪定影響免疫功能的機制主要包括：①通過鎮(zhèn)痛和抗應(yīng)激作用，減輕神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)及下丘腦-垂體-腎上腺素軸對自然殺傷細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞活化的影響，改善免疫功能；②通過抑制交感神經(jīng)系統(tǒng)和下丘腦-垂體-腎上腺素軸信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，減少炎癥因子的產(chǎn)生，減輕圍術(shù)期炎癥反應(yīng)，從而減輕機體的免疫抑制；③右美托咪定可以減少一些具有免疫抑制作用的麻醉藥物的用量，如吸入麻醉藥和阿片類鎮(zhèn)痛藥，減輕腫瘤手術(shù)患者圍術(shù)期的免疫抑制。本研究結(jié)果顯示，2組在CPB后IFN-γ/IL-4升高，術(shù)后72 h恢復(fù)，IL-6和TNF-α水平升高，術(shù)后72 h 2組TNF-α水平恢復(fù)，右美托咪定組IL-6水平低于對照組。說明右美托咪定減輕了CPB引起的Th1/Th2向Th2漂移，緩解了機體的免疫抑制狀態(tài)，減輕了圍術(shù)期炎癥反應(yīng)。

綜上所述，右美托咪定可以減輕CPB引起的Th1/Th2向Th2漂移，緩解機體的免疫抑制狀態(tài)，減輕圍術(shù)期炎癥反應(yīng)。