乌司他丁对体外循环心脏手术患者体内TNF－α和中性粒细胞弹性蛋白酶的影响

作者:邵东华,杭黎华,傅诚章作者单位：1.江苏大学附属人民医院麻醉科，江苏 镇江212001；2. 南京医科大学第一临床学院麻醉科，江苏 南京 210029

    【摘要】  　　目的： 探讨围麻醉期乌司他丁对体外循环（CPB）下行心脏手术患者体内TNFα和中性粒细胞弹性蛋白酶（PMNE）的影响。方法： 择期心脏瓣膜置换患者24例，随机分为乌司他丁组（U组）和对照组（C组）。U组患者在麻醉后和转机时分别静脉泵注乌司他丁，泵注时间均为1 h。C组患者则给予等容积的生理盐水代替。分别于麻醉后手术前（T1），体外循环开始后30 min（T2），体外循环结束后1 h（T3），4 h (T4) 和20 h(T5)抽取颈静脉球血。采用ELISA法测定颈静脉球血TNFα和PMNE的浓度。结果： 与各自T1相比，两组患者血浆TNFα的浓度在T2，T3，T4，T5明显升高(P<0.01或P<0.05)，T4达到高峰，T5开始下降。TNFα的浓度C组在T2，T3，T4，T5时明显高于U组。C组患者颈静脉球血PMNE浓度在体外循环开始后均明显升高(P<0.01)；U组则在T2，T3，T4明显升高（P<0.01），T5回落接近手术前但高于手术前水平（P<0.05）。而C组的PMNE浓度在T2，T3，T4，T5时升高幅度明显高于U组（P<0.01）。结论： 乌司他丁可减轻CPB心脏手术患者体内的炎性反应，从而可能对CPB后机体损伤有一定的保护作用。

【关键词】  乌司他丁　体外循环　炎性因子

　　Effect of ulinastatin on TNFα and PMNE in patient duringcardiopulmonary bypass

　　SHAO Donghua， HANG Lihua， FU Chengzhang， WANG Hong， YANG Yinghong

　　1.Department of Anesthesiology，the Affliated People's hospital of Jiangsu University，Zhenjiang Jiangsu 212001； 　　2. Department of Anesthesiology，the First Clinic Medical College of Nanjing Medical University，Nanjing Jiangsu 210029，China

　　［Abstract］  Objective: To investigate the effects of ulinastatin (UTI) on TNFα and PMNE in patient during CPB. Methods： Twentyfour patients，undergoing elective cardiac valve replacement were randomly divided into 2 groups：UIT group (group U) and control group(group C). In group U，UTI was infused intravenously after the induction of anesthesia and infused intravenously during CPB respectively. Each infusion time was about 1 h. In group C，normal saline was given instead of UTI. Blood samples were taken from jugular bulb after induction of anesthesia (T1)，after CPB 0.5 h (T2)， after discontinuation of CPB 1 h (T3)，4 h (T4) and 20 h (T5) for determination of TNFα and PMNE. Results： The concentration of TNFα elevated dramatically at T2，T3，T4，T5 in both groups (P<0.01). Albeit the concentration began to decease at T5 point，the values were still higher than T1 point in both groups. The concentration of PMNE from jugular bulb increased significantly after CPB(P<0.01) in group C；in contrast to group C，the concentration of PMNE increased at T2，T3，T4 point（P<0.01）in group U. At T5 point the concentration of PMNE decreased and was proximal to the level prior to CPB. Compared with group U，the extent of rise in PMNE was higher at T2，T3，T4，T5 in group C.  Conclusion： Systemic inflammatory response during CPB can be alleviated by UTI. UTI may has the protective effects on the body injury during CPB.

　［Key words］  ulinastatin； cardiopulmonary bypass； cytokine

　　心脏手术由于体外循环(cardiopulmonary bypass，CPB)的介入导致血液与异物的直接接触而发生机体的一系列炎性反应，包括补体系统、中性粒细胞、纤溶系统以及血小板的激活，引起氧自由基、各种蛋白酶和炎性介质的释放;同时伴有缺血再灌注损伤，可导致机体重要器官损伤。有研究发现，CPB心脏手术后，无明显临床表现的亚临床或微小脑损伤的发生率高达79%［1］。乌司他丁(ulinastatin，UTI)作为一种广谱酶抑制剂，具有广泛的生物活性，有研究显示它具有抗休克，抑制炎症因子等作用［2］。我们观察了CPB心脏手术患者静脉血内TNFα和中性细胞弹性蛋白酶（polymorphonuclear leukocyte elastase，PMNE）的变化，来探讨乌司他丁对患者全身炎性反应的影响及其意义。

　　1  对象和方法

　　1.1  病  例       　　病例选择与分组：择期心脏瓣膜置换术患者24例，男14例，女10例，年龄38～62岁，体质量42～77 kg，心功能Ⅱ级9例，Ⅲ级15例。其中主动脉瓣置换术4例，左房室瓣置换术13例，主动脉瓣左房室瓣双瓣置换术7例。将患者随机分为对照组（C组）和乌司他丁组（U组），每组12例。

　　1.2  乌司他丁的使用方法       　　U组在麻醉后和转机时分别静脉泵注乌司他丁（广东天普生化医药股份有限公司，批号03050408）1×104 U/kg； C组则以等量的生理盐水泵注，泵注时间均为1 h。

　　1.3  实验方法       　　分别于麻醉后手术开始前（T1）、体外循环30 min（T2）、停体外循环1 h（T3）、4 h（T4）、20 h（T5）共5个时间点采集颈静脉球血标本，离心后取血浆样本置于-70℃下保存备用。采用酶联免疫分析法（ELISA ）检测颈静脉球血中TNFα和中性粒细胞弹性蛋白酶的浓度。为排除CPB中血液稀释对测定值的影响，测定结果均予以校正（校正值=实测值×转流前Hct/ 采样时Hct）。ELISA试剂盒购自厦门毕恩生物技术有限公司。

　　1.4  统计学方法

    所有数据以均数±标准差(±s）表示，用SPSS11.5统计软件进行统计学分析，组内比较采用配对t检验，组间比较采用两样本t检验，P<0.05认为差异有统计学意义。

　　2  结  果

　　2.1  一般情况比较

    两组患者性别、年龄、体质量、术前心功能分级、手术种类（双瓣置换D、单瓣置换S）无明显统计学差异。见表1。表1  两组患者术前一般资料（略）

　　2.2  两组患者颈静脉球血各时点TNFα，PMNE的比较

    与各自T1相比，两组患者颈静脉球血中TNFα的浓度在T2，T3，T4，T5明显升高(P<0.01或P<0.05)，T4达到高峰，T5开始下降。TNFα浓度C组在T2，T3，T4，T5时明显高于U组（P<0.05）。C组患者颈静脉球血中PMNE浓度在体外循环开始后均明显升高(P<0.01)；U组则在T2，T3，T4明显升高（P<0.01），T5回落接近手术前但高于手术前水平（P<0.05）。而C组的PMNE浓度在T2，T3，T4，T5时升高幅度明显高于U组（P<0.01）。见表2。表2  两组患者颈静脉球血各时点TNFα， PMNE的变化（略）    　　3  讨  论

    TNFα主要由激活的巨噬细胞、内皮细胞、中性粒细胞及B淋巴细胞分泌，是具有多种功能的多肽，它在炎症反应过程中起着重要的作用。TNFα是体外循环术后炎症反应过程中释放最早同时也是最重要的内源性介质之一，既可损伤血管内皮细胞，又可诱导产生IL6等其他炎性因子。PMNE属于丝氨酸蛋白酶类，生理情况下位于中性粒细胞嗜苯胺蓝颗粒中，主要参与对G杆菌的杀灭作用。同时，它也参与中性粒细胞的迁移、促进炎症因子如IL2，IL6，IL8等的表达而调节炎症反应，因此它对于机体的防御功能是非常重要的。但是，炎症情况下，激活的中性粒细胞释放大量的弹性蛋白酶至细胞外，引起弹性蛋白、蛋白多糖和胶原降解而导致组织、细胞和血管基膜损伤。因此，其具有破坏细胞外结构、分解胶原纤维连接蛋白及弹性蛋白的作用，可引起脑损伤。

 乌司他丁是一种从健康成年男性尿液中分离纯化的尿抑肽酶，为糖蛋白，含有 143 个氨基酸，相对分子质量约 67 KD，具有两个活性功能区，均具有很广的抑酶谱，且不完全重叠，能够同时抑制胰蛋白酶、磷脂酶 A2、透明质酸酶、弹性蛋白酶等多种水解酶的活性；另外，乌司他丁分解形成的低分子质量成分也具有很强的抑制水解酶的作用；还能抑制心肌抑制因子的产生，改善休克时的循环状态；对溶酶体膜有稳定作用；抑制细胞因子和炎症介质的释放；清除氧自由基等多种作用。       　　本实验结果显示，U组和C组颈静脉球血中TNFα在T2，T3，T4 和T5时均较CPB前(T1)明显升高，并在停体外循环4 h达到高峰，随后逐渐下降，在停体外循环20 h后明显下降。说明体外循环下，由于非搏动性灌注，血液与异物接触以及微血栓的形成等种种非生理性状态造成的全身炎症反应综合征是一个动态变化的过程，炎症因子的表达持续到CPB结束后较长的一段时间。可能与炎症细胞激活和内皮功能的损伤，需要各种信号分子激活细胞表面受体（toll样受体，ICAM受体等），通过不同的信号通路，激活转录因子，最终合成各种炎症介质，造成组织损伤有关。颈静脉球血中PMNE在T2，T3和T4时点明显升高，在T5时间点回落到CPB前水平。静脉血中PMNE浓度反映机体血管中弹性蛋白酶的含量，众所周知，中性粒细胞激活后，表现为脱颗粒，大量的蛋白酶释放后造成血管和组织的胶原纤维降解，血管通透性增加，组织损伤。给予乌司他丁处理后颈静脉球血中TNFα和PMNE的浓度均较对照组明显降低，与文献报道相似［3］。乌司他丁可能通过抑制PMNE的释放和活性并减少由CPB导致的TNFα，IL6等炎性因子的释放，从而减轻炎症反应。本实验结果表明，CPB诱发全身炎性反应，乌司他丁可减轻机体的炎性反应，从而可能对CPB后机体损伤有一定的保护作用。乌司他丁减轻全身炎性反应的机制可能与其抑制多种蛋白酶，稳定溶酶体膜，抑制溶酶体酶的释放，清除自由基及抑制炎性介质的释放［4-7］，减少白细胞与脑血管内皮细胞黏附、聚集、减轻内皮细胞损伤，改善微循环［4,8,9］、减轻神经细胞损伤［4-6］以及增强抗炎因子水平等有关。

【参考文献】  　　［1］Vingerhoets G，Van Nooten G，Vermassen F，et al. Shortterm and longterm neurop sychological consequences of cardiac surgery with extracorporeal circulation［J］. Eur J Cardiothorac Surg，1997，11(3) ：424-431.

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