两种心脏手术方式对中性粒细胞 CD11b、丙二醛及心肌酶影响的对比研究

作者:阎志军,赵志勇,赵砚丽作者单位：河北省人民医院心血管外科，河北 石家庄 050051

  【摘要】  目的 探讨停跳和不停跳心内直视手术对外周血中性粒细胞（PMN） CD11b表达、血浆丙二醛（MDA）和血清心肌酶水平的影响。方法 32例先天性心脏病患者分为不停跳组（n=15）和停跳组（n=17）。在不同时间点采静脉血测定PMN CD11b表达、血浆MDA水平和血清心肌酶水平。结果 两组PMN CD11b和血浆MDA水平在体外循环开始后均显著升高，在体外循环结束后停跳组显著高于不停跳组。术后血清心肌酶水平停跳组显著高于不停跳组。结论 体外循环本身可导致PMN CD11b和血浆MDA的升高，而缺血再灌注损伤可使PMN CD11b、血浆MDA进一步增高；不停跳手术的心肌保护效果优于停跳手术。

【关键词】  心脏不停跳；缺血再灌注损伤；中性粒细胞；CD11b

　　Comparative Study of the Effection to the Expression of  Polymorphonuclear Neutrophil CD11b, Plasma MDA and Serum Myocardiac Enzymes in Peripheral Blood by Different Open Heart Operation Style

　　YAN Zhi-jun,ZHAO Zhi-yong,ZHAO Yan-li,HE Rong-hai,GAO Yong-qian,YU Xin-jiang,XIE Shu-fang,FENG Guang-xing

　　(Department of Cardiovascular Surgery,HeBei People's Provincial Hospital,Hebei ShiJiazhuang 050051,China)

　　Abstract: OBJECTIVE   To observe the influence of the open heart operation under arrested-heart and on-pump beating-heart to the expression of polymorphonuclear neutrophil (PMN) CD11b, plasma malondialdehyde （MDA） concentration and myocardiac enzymes in peripheral blood. METHODS  Thirty-two patients underwent open heart operation were divided into two groups as they were performed under on-pump beating-heart (Group 1, n=15) or arrested-heart (Group 2, n=17). The venous blood was drawn to detect the expression of PMN CD11b, plasma MDA concentration and serum myocardiac enzymes. RESULTS  Expression of PMN CD11b and plasma MDA concentration were statistically higher after extracorporeal circulation（ECC） compared with preoperative time in both groups. But it was higher of group 2 than that of group 1 after ECC was stopped. Concentration of  serum myocardiac enzymes of group 1 were higher  than that  of group 2. CONCLUSION  ECC itself can cause the up-regulation of PMN CD11b and increase of plasma MDA concentration，but the ischemia reperfusion injury of myocardium can cause further increases of them. The myocardium protective effect of the operation under on-pump beating-heart was better than arrested-heart.

　　Key words：  On-pump beating-heart; Polymorphonuclear neutrophil; Ischemia reperfusion injury; CD11b

　　炎性反应和脂质过氧化均参与心肌缺血再灌注损伤过程。炎性反应中，白细胞同靶细胞的黏附是其产生吞噬作用的基础，这一过程有赖于有关的黏附分子的表达，特别是中性粒细胞(polymorphonuclear neutrophil, PMN)CD11b ［1-3］；脂质过氧化的终产物是丙二醛(malondialdehyde, MDA)。二者能直接反应心肌缺血再灌注损伤的程度。但体外循环（extracorporeal circulation，ECC）本身对PMN CD11b和血浆MDA水平亦有影响［4-7］，因此在心内直视手术中二者所受的影响是双重的。    　　为此我们比较在停跳和不停跳两种心脏手术中，外周血PMN CD11b表达、血浆MDA和血清心肌酶水平的差别，探讨其变化规律和心肌保护效果。

　1  资料与方法

　　1.1  病例选择  2000年5月至2005年12月32例在我科择期行先天性心脏病手术的患者，其中停跳组17例，均为室间隔缺损，年龄2～28岁；不停跳组15例，包括室间隔缺损8例，房间隔缺损3例，房间隔缺损合并部分性肺静脉异位引流2例，肺动脉瓣狭窄2例，年龄1.25～34岁。   　　1.2  麻醉和ECC  两组均于术前30 min肌注杜冷丁1 mg/kg，东莨菪碱0.01 mg/kg。麻醉诱导为芬太尼5 μg/kg，咪唑安定0.15 mg/kg，万可松1.5mg/kg，麻醉维持用芬太尼25～30 μg/kg，间断应用万可松、异丙酚、恩氟烷吸入麻醉。ECC均采用Sarns 7400人工心肺机，科威-87鼓泡式氧合器，林格液及血定安预充，常规肝素抗凝，保持激活全血凝固时间（ACT）>480 s，流量100～120 ml/（kg·min），中度血液稀释。停跳组在主动脉根部间断灌注St.Thomas液，浅中度低温，维持血压在(40～60) mmHg；不停跳组不降温，维持血压在(50～60) mmHg。术毕鱼精蛋白用量同ECC期间肝素用量之比为1∶1。

　　1.3  指标检测

　　1.3.1  PMN CD11b 测定  采用单克隆抗体法，分别于麻醉后（T1）、ECC开始后30 min（T2）、ECC结束后30min（T3）和4 h（T4）采外周血0.5 ml，加肝素75 U/ml抗凝（肝素化血不抗凝），用PE标记的鼠抗人CD11b单克隆抗体（美国Pharmingen公司）标记，当天用FACS Vantage 流式细胞仪（美国Beckton-Dickinson公司）获取细胞数10000个，用CELL QUEST软件进行分析，测出其平均荧光强度（Mean Fluorescence Intensity, MFI）。因属细胞学方法，故不再进行浓度校正。

　　1.3.2   血浆MDA 水平  分别于T1、T2和T3取静脉血1.5 ml，加入肝素75 U/ml抗凝（肝素化血不抗凝）。离心分离血浆后放-80℃冰箱冻存。血浆MDA水平检测用硫代巴比妥酸比色法（试剂盒由南京建成生物工程公司提供）。由于ECC期间血液被稀释，故T2和T3时间点的MDA水平根据相应红细胞压积（Hct）用以下公式校正：

　　MDA校正值=（麻醉后Hct/该时间点Hct）× MDA实际值

　　1.3.3  血清心肌酶水平  ECC结束后10 h取静脉血2 ml送生化室测定血清心肌酶水平，包括乳酸脱氢酶（LDH）、γ-羟丁酸脱氢酶（HBDH）、天冬氨酸氢基转移酶（AST）、肌酸磷酶激酶（CK）和肌酸磷酸激酶同工酶（CKMB）。

　　1.4  统计学处理  应用SPSS10.0统计软件进行统计分析，所有数据均以均数±标准差(±s )表示。组内比较用配对t检验；组间比较用两个样本均数的t检验。P<0.05为差别有显著性，P<0.01为差别有极显著性。

　　2  结果

　　2.1  一般临床资料  两组性别、年龄、体重及ECC时间均无显著性差异，见表1。

　　2.2  PMN CD11b表达  两组在T2、T3和T4时间点均显著升高，在T3达高峰，并在T4开始下降，但仍高于T1时；两组在T1和T2时比较无差异，但停跳组PMN CD11b表达在T3和T4明显高于不停跳组，见表2。

　　2.3  血浆MDA水平  两组在T2和T3均显著升高，停跳组在T3时明显高于不停跳组，见表3。

　　2.4  血清心肌酶水平  ECC结束后10 h血清心肌酶谱各酶水平停跳组要显著高于不停跳组，见表4。

　　表1  两组患者一般状况比较（略）

　　表2  两组PMN CD11b（平均荧光强度, MFI）比较 （略）

　　注：组内T2、T3、T4同T1比较△P<0.01

　　表3  两组血浆MDA水平比较（略）

　　注：组内T3、T2同T1比较△P<0.01;T3 同T2比较★P<0.01

　　表4  两组血清心肌酶水平（略）　　　　3  讨论

　　3.1  关于PMN CD11b  两组ECC 30 min时PMN CD11b均高于麻醉后，且无明显组间差异，证实了ECC本身对其的影响，且其影响是同等的。有人发现人体血液同PVC管道接触、血液稀释、改变预充液pH值均可引起PMN CD11b上调和L-Selectin下调［4，7-9］，但并无报道能够肯定温度变化会对黏附分子表达产生影响。ECC本身能够激活许多炎性介质，造成全身炎性反应综合征，也造成PMN CD11b的激活。

　但是国内外有报道说明，ECC前、后PMN CD11b峰值并不在ECC过程中，而在ECC结束后，并认为是由于心肺的缺血再灌注损伤所致，我们的研究结果与此相符 ［10-11］。这是由于停跳组产生心肌缺血再灌注过程，使PMN进一步活化，因而ECC结束后PMN CD11b表达高于不停跳组。依赖于PMN CD11b的高表达，PMN得以游出毛细血管，同心肌组织的细胞间黏附因子（ICAM-1）发生黏附，进而造成组织损伤，因而PMN CD11b表达的强度同心肌损伤的程度是正相关的。不停跳组ECC结束后PMN CD11b表达低于停跳组，表明前者心肌保护效果好于后者。

　　3.2  关于血浆MDA水平  由于ECC过程中血液稀释，故ECC过程中的MDA数据应进行校正［12］。我们的研究发现，ECC 30 min时血浆MDA水平高于术前，可说明ECC本身对MDA的影响。以往有报道指出，心内直视手术中心肌的缺血再灌注损伤使MDA产生增多 ［12］，我们的研究印证了这一观点，同时表明不停跳组的心肌保护效果好于停跳组。

　　3.3  关于血清心肌酶  血清心肌酶是心肌损伤的特异性指标，本研究证实，不停跳组因术中有持续的冠状动脉血液灌注，心肌损伤较停跳组轻，同以往报道相符［13］。

　　4  结论    　　两种手术中，ECC本身可导致PMN CD11b和血浆MDA的升高，其影响是同等的；由于缺血再灌注损伤的存在使PMN CD11b和血浆MDA在停跳组更高；不停跳手术的心肌保护效果比停跳手术更好。

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