犬心肺复苏中浅低温闭胸心肺转流对脑的保护作用

　　作者：何湛，陈 捷，程可洛，吴 平，姚月华，陈莫异 作者单位：广东医学院附属医院心胸外科，广东湛江 524001

　　【摘要】 目的 观察闭胸浅低温心肺转流(CPB)对犬心肺复苏中脑损伤的保护作用。方法 制作犬心搏骤停模型，停搏15 min后行浅低温(32～34℃)(A组，n=6)和正常体温非开胸CPB复苏(B组，n=6)。于停搏前、停搏后15min，CPB开始后1、3h抽血，于3h取大脑皮层，测定血清和脑组织S100β蛋白浓度。结果 停搏15min和CPB开始后1、3h，A、B两组犬血浆S100β含量均明显高于停搏前(P<0.01);A组于CPB 1、3h时的S100β含量明显低于B组，差异有统计学意义(P<0.01)，CPB后3h，A组大脑皮层中S100β含量为(2.051±0.923)pg/(mg·prot)，明显低于B组(4.068±1.462)pg/(mg·prot)(P<0.05)。结论 犬心脏停搏15min后行浅低温闭胸CPB复苏对大脑皮层的损伤较轻，有一定保护作用。

　　【关键词】 心肺复苏;心肺转流;S100β蛋白;低温;脑保护

　　Protective effect of closed chest cardiopulmonary bypass with mild hypothermia during cardiopulmonary resuscitation in dogs

　　HE Zhan,CHEN Jie,CHENG Keluo,WU Ping,YAO Yuehua,CHEN Moyi (Department of Cardiothoracic Surgery,Affiliated Hospital of Guangdong Medical College,Zhanjiang 524001,China)

　　Abstract:Objective To observe the protective effect of closed chest cardiopulmonary bypass (CPB) with mild hypothermia during cardiopulmonary resuscitation in dogs.Methods After 15 minutes of the establishment of dog cardiac arrest model,closed chest CPB was carried out with mild hypothermia (32～34℃) in group A (n=6) and normal temperature in group B (n=6). Serum and brain levels of S100β protein were measured.Results Serum levels of S100β protein increased significantly 15 minutes after arrest, and 1 and 3 hours after CPB in both groups as compared with before arrest (P<0.01). Serum concentrations of S100β protein in group A were significantly lower than those in group B 1 and 3 hours after CPB (P<0.01)，and the change of its brain contens were the same 3 hours after CPB in both groups (P<0.05).Conclusion Closed chest CPB with mild hypothermia may provide a cerebral protection after 15 minutes of cardiac arrest in dogs.

　　Key words:cardiopulmonary resuscitation; cardiopulmonary bypass; S100β protein; hypothermia; brain protection

　　如何评价心肺复苏(CPR)后脑损害的程度以及探索脑复苏的有效手段，是危重病急救医学工作者一直以来所关注的焦点。近年来对脑缺血或缺血期间低温复苏的一系列实验，证实低温对脑功能的恢复有保护作用[12]，同时，用心肺转流可增加心脑灌注，增加自主循环恢复成功率的也有相关报道[3]。本研究将犬闭胸心肺转流结合浅低温，通过观察闭胸结合浅低温心肺转流后，脑损伤特异性标志物S100β蛋白在中枢及外周的变化，研究心肺转流结合浅低温对脑的影响。

　　1 材料和方法

　　1.1 材料

　　1.1.1 实验动物 成年杂种犬12条，由广东医学院动物实验中心提供，体质量10～15 kg，雌雄不论，随机分为浅低温组(A组)和正常体温组(B组)，每组6只。

　　1.1.2 主要仪器设备 科威鼓泡氧合器、Sarns8000型体外循环机、美国海伦娜全自动电泳分析仪、Elisa试剂盒为ADL dog S100 Elisa 96T、酶标仪为ELX800 Biotech.Instrument。

　　1.2 方法

　　1.2.1 实验步骤 A组：先用戊巴比妥钠(30mg/kg)静脉注射将实验犬麻醉，将体温监测导线置入直肠，气管插管，辅助通气，右股动脉置入导管监测动脉压，连接血压、体温、心电图监测设备，肝素化(3mg/kg)后用16F导管行右股动、静脉插管，分别置入腹腔动、静脉连接体外循环机。用10%氯化钾静脉注射致犬心脏停搏15min后，开始闭胸心肺转流。将体温控制在32～34℃。复苏过程中观察血压、体温、心电图变化，灌注流量为50～80mL/(min·kg)，使动脉血压维持在60～90mmHg。于停搏前，停搏15min，CPB后1、3h抽取血液测定S100β蛋白含量及3h取脑组织测定S100β蛋白含量。B组：不降温，基本方法、步骤同A组。

　　1.2.2 S100β蛋白测定 血清标本：从颈内静脉取血2 mL，室温静置30min后3 000 r/min离心15 min，取上清液于-70℃冻存待测。脑皮层组织标本：犬处死后开颅骨取出大脑，取大脑皮层组织于-70℃冻存。测定时精确称重后在冰面上加PBS (pH 7.4)10倍(W/V)稀释后以内切式匀浆机8000 r/min匀浆，3000 r/min离心15 min后取上清液，用考马斯亮蓝法测定蛋白浓度。S100β蛋白测定均采用双抗体夹心酶联免疫吸附法(ELISA)测定。生物素标记，检测波长450 nm，单位分别以μg/L和pg/(mg·prot)表示。

　　1.2.3 统计学处理 所得数据以均数±标准差(±s)表示，采用SPSS 11.0软件包进行t或配对t检验。

　　2 结果

　　2.1 两组犬不同时间点血浆S100β含量比较

　　停搏15min和CPB开始后1、3h，A、B两组犬血浆S100β含量均明显高于停搏前(P<0.01);A组于CPB 1、3h时的S100β含量明显低于B组，差异有统计学意义(P<0.01)，见表1。表1 两组犬不同时间点血浆S100β含量比较 *与停搏前比较P<0.01;▲与B组比较P<0.01;A 组为浅低温组，B为正常体温组。

　　2.2 两组犬大脑皮层CPB 3h S100β含量比较

　　CPB后3h，A组大脑皮层中S100β含量为(2.051±0.923)pg/(mg·prot)，明显低于B组(4.068±1.462)pg/(mg·prot)(P<0.05)。

　　3 讨论

　　国内已有实验发现用非开胸CPB对心脏停搏时间长达30min的犬进行复苏，其自主循环恢复率明显优于常规复苏法[4]。本研究则对用浅低温闭胸CPB复苏中脑损伤的保护进行进一步探讨。

　　其中S100β蛋白是神经胶质细胞和Schwann细胞分泌的生化标志物，通常在血液和脑脊液中含量低(≤0.2μg/L)。S100β蛋白在心脏停搏后释放入血的机制仍不完全清楚，当脑组织缺血缺氧或受到其他损伤时，大脑循环的中断引起广泛性脑水肿和脑易感区域选择性的神经坏死，而且缺氧时间延长会导致大脑皮层和皮层下区梗死。S100β蛋白的即刻升高反映了脑水肿的可逆性与星形胶质细胞壁的完整性和血脑屏障功能障碍。S100β蛋白的持续性高水平或逐渐增高提示可能是星形胶质细胞持续性改变，甚至是缺血性损害。S100β蛋白含量的升高有较高的特异性和灵敏度，可以作为体外循环脑损伤的一个敏感性指标[56]。

　　本研究发现犬心脏停搏15min，血浆S100β蛋白含量即升高(P<0.01)，于CPB后1、3h逐渐升高，并明显高于停搏前(P<0.01)，提示犬心脏停搏后的脑损伤主要发生在再灌注早期。用CPB心肺复苏后，脑组织在恢复灌流时，造成复苏早期再灌往损伤，受损的脑组织内的S100β蛋白较多地释入脑脊液，并透过血脑屏障、进人血液。同时，从CPB 3h后大脑皮层组织中测得的S100β蛋白含量看，浅低温组明显低于正常体温组(P<0.05)，提示犬心脏停搏15min后大脑皮层细胞受到损伤，而早期用浅低温CPB复苏后，大脑皮层受损较轻，脑细胞内释出S100β蛋白较少。提示早期用浅低温CPB复苏可能对大脑皮层的再灌注损伤有一定的保护作用，至于浅低温CPB时限，CPB低温程度及对脑其他部位损伤的保护情况，有待进一步研究。

　　【参考文献】

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　　[5]李海玲，缪文丽，刘宏，等.血清S100蛋白对心肺复苏后脑损伤预后判断的价值[J]. 中国急救医学, 2005, 25(2)：127.

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