淺低溫心臟不停跳手術減輕術后肺損傷機制及對高遷移率族蛋白B1表達影響研究.pdf

1、研究背景：
　　肺損傷是體外循環(huán)(CPB)心內(nèi)直視手術后常見并發(fā)癥之一，也是患者術后出現(xiàn)并發(fā)癥及死亡的主要原因之一，探討CPB心內(nèi)直視手術肺保護措施一直是心外科研究領域熱點。近年來，有臨床研究表明，淺低溫心臟不停跳心內(nèi)直視手術可減輕術后肺損傷，但未對其作用機制進行闡明。因此，應進一步研究，詳細闡述其減輕肺損傷作用機制，進一步完善淺低溫心臟不停跳手術理論基礎。
　　CPB心內(nèi)直視手術后肺損傷的病理生理機制尚未完全明確，目前認為

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

3、各種炎性因子、趨化因子等信號調(diào)控中起重要作用，是調(diào)節(jié)炎癥反應重要機制。高遷移率族蛋白B1(HMGB1)在細胞外發(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術后肺損傷病理過程，未見報道。
　　HMGB1是一種廣泛分布于高等真核生物細胞核中蛋白，在各種因素的刺激下，HMGB1釋放出細胞外發(fā)揮炎性作用，HMGB1在炎性反應中出現(xiàn)時間晚且持續(xù)時間長被稱為“晚期”炎性因子。目前

4、HMGB1胞外的致炎作用在國內(nèi)外被高度關注，證實參與膿毒血癥、內(nèi)毒素血癥、IRI、ALI等很多疾病的發(fā)生及發(fā)展，在動物研究中，針對HMGB1的治療，能明顯改善實驗動物的愈后，在炎性疾病的治療中具有很好的應用前景。
　　CPB能誘發(fā)SIRS，目前認為這種炎性過程是CPB術后低心排綜合征、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。CPB心內(nèi)直視手術誘發(fā)SIRS的機制尚未完全明確，目前認為多

5、種機制參與了其發(fā)生及發(fā)展。HMGB1作為“晚期”炎性因子，是否在CPB心內(nèi)直視手術表達增加及表達規(guī)律如何，是否參與CPB心內(nèi)直視手術后SIRS的病理過程？淺低溫心臟不停跳手術避免心肌IRI，能減少TNF-α等炎性因子的釋放，是否能減輕HMGB1釋放？國內(nèi)外未見報道。
　　目的：
　　主要探討淺低溫心臟不停跳心內(nèi)直視手術減輕術后肺損傷炎性作用機制及HMGB1在CPB心內(nèi)直視手術表達水平及變化規(guī)律和淺低溫心臟不停跳心內(nèi)直視手術對

6、HMGB1表達的影響。
　　方法：
　　風濕性心臟病二尖瓣置換(MVR)的患者40例，隨機分為對照組及實驗組，每組20例，對照組采用中低溫心臟停跳CPB手術，實驗組采用淺低溫心臟不停跳手術。
　　1.監(jiān)測術前及術后各時點的呼吸指數(shù)(RI)、氧合指數(shù)(OI)、靜態(tài)肺順應性(Cs)及呼吸機通氣時間，評價呼吸功能變化。
　　2.在開胸后及CPB后30min兩個時點抽血檢測左右心房PMN計數(shù)，計算左右心房PMN跨肺計數(shù)差

7、值;流式細胞術(FCM)，檢測PMN粘附分子CD11b/CD18熒光陽性百分率;分別于開胸后及CPB結(jié)束30min兩個時點采集肺組織，比色法測量肺組織勻漿髓過氧化物酶(MPO)的活性，酶聯(lián)免疫吸附吸附試驗(ELISA)檢測肺組織勻漿TNF-α及IL-8濃度;western印跡法檢測肺組織NF-κB及HMGB1蛋白質(zhì)的表達水平;ELISA檢測術前、術中及術后各時點血清NE濃度。
　　3.ELISA法檢測CPB前及CPB術后各時點血清

8、中TNF-α、IL-8及HMGB1濃度。
　　結(jié)果：
　　1.呼吸功能變化
　?、賀I值:兩組在停機后三個時點與手術前比較，明顯升高(P＜0.05,P＜0.01）;對照組在停機后三個時點明顯高于實驗組(P＜0.05）。
　?、贠I值:兩組在停機后三個時點與手術前比較，明顯降低(P＜0.05,P＜0.01）;對照組在停機后三個時點明顯低于實驗組(P＜0.05）。
　?、跜s值:對照組在停機后三個時點與手術前比

9、較，明顯降低(P＜0.01）;實驗組在停機時及CPB后1h兩個時點，明顯降低(P＜0.01）;對照組在停機后三個時點明顯低于實驗組(P＜0.05）。
　?、芎粑鼨C通氣時間:兩組比較差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05）。
　　2.PMN在肺部集聚、黏附及NE的釋放
　?、僮笥倚姆縋MN跨肺差值:對照組及實驗組在CPB后30min都明顯升高(P＜0.01）;對照組在CPB后30min時點明顯高于實驗組(P＜0.05）。

10、　　②CD11b/CD18熒光陽性百分率:對照組及實驗組在CPB后30min都明顯升高(P＜0.01);對照組在CPB后30min時點明顯高于實驗組(P＜0.05)。
　?、鄯谓M織勻漿MPO活性:對照組及實驗組在CPB后30min都明顯升高(P＜0.01);對照組在CPB后30min時點明顯高于實驗組(P＜0.05)。
　?、苎錘E濃度:對照組在CPB30min后各時點明顯升高(P＜0.05，P＜0.01);實驗組在CPB

11、30min、CPB停機時、CPB后3h及CPB后6h4個時點明顯升高(P＜0.05，P＜0.01);對照組在CPB30min、CPB停機時、CPB后3h及CPB后6h4個時點明顯高于實驗組(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:對照組及實驗組在CPB后30min都明顯升高(P＜0.01);對照組在CPB后30min時點明顯高于實驗組(P＜0.05)。
　?、诜谓M織勻

12、漿IL-8濃度:對照組及實驗組在CPB后30min都明顯升高(P＜0.05);對照組在CPB后30min時點明顯高于實驗組(P＜0.05）。
　　4.肺組織NF-κB及HMGB1蛋白表達
　?、俜谓M織NF-κB蛋白表達:對照組及實驗組在CPB后30min都明顯升高(P＜0.01);對照組蛋白表達水平在CPB后30min時點明顯高于實驗組(P＜0.01)。
　?、诜谓M織HMGB1蛋白表達:對照組及實驗組CPB后30min

13、蛋白表達升高，但差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05);在CPB后30min對照組蛋白表達高于實驗組，但差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05）。
　　5.血清TNF-α、IL-8及HMGB1濃度變化
　?、傺錞NF-α濃度:兩組CPB停機時、CPB后6h、CPB后12h及CPB后24h4個時點與CPB前比較明顯升高(P＜0.01）;對照組在CPB停機時、CPB后6h、CPB后12h及CPB后24h4個時點血清濃度明顯高于實驗組(P＜0

14、.01）。
　　②血清IL-8濃度:兩組在CPB停機時后各時點血清濃度明顯升高(P＜0.01，P＜0.05);對照組在CPB停機時、CPB后6h、CPB后12h及CPB后24h4個時點血清濃度明顯高于實驗組(P＜0.01)。
　?、垩錒MGB1濃度:兩組在CPB停機時血清濃度未明顯升高（P＞0.05），在CPB后6h后各時點明顯升高(P＜0.01);對照組血清濃度在CPB后6h后各時點明顯高于實驗組(P＜0.01，P＜0.

15、05)。
　?、躎NF-α、IL-8及HMGB1術后血清濃度變化趨勢:TNF-α及IL-8血清濃度在CPB結(jié)束后明顯升高，在CPB結(jié)束時及CPB后24h兩個時點達到峰值，在CPB后48h時點基本恢復正常; HMGB1血清濃度在CPB后6h后開始升高，在CPB后24h時點達到峰值，在CPB后48h仍明顯升高。
　　結(jié)論：
　　1.與中低溫心臟停跳手術比較，淺低溫心臟不停跳心內(nèi)直視手術可減輕術后肺損傷;但對肺臟也可能造成一