腹腔镜手术对机体免疫功能的影响

　　作者：方小三,黄强,刘臣海,尤昊　　作者单位：230001 安徽合肥 安徽医科大学附属省立医院普外科

　　【摘要】腹腔镜手术(laparoscopic operation,LO)正在世界各地迅速推广，其范围已涉及外科诸多领域，并以其创伤小、恢复快，手术时间短、美观等优点深受医患的青睐。随着腹腔镜技术不断发展及腹腔镜手术特有并发症的出现，人们开始关注腹腔镜手术对机体免疫功能的影响，近年来该研究亦取得进展。

　　【关键词】 腹腔镜 免疫功能 综述文献

　　腔镜技术在20世纪80年代后期有了突飞猛进的发展，尤以腹腔镜技术在腹部外科的发展最为突出，凡是需进行剖腹的手术，基本均有腹腔镜下完成的报道。与开腹手术(CO)相比，其优点是显而易见的。但其对机体神经内分泌、代谢、免疫功能、呼吸、循环等方面也有一定的影响，现就腹腔镜手术对机体免疫系统影响的研究进展做一综述。

　　1 腹腔镜手术与机体体液免疫功能

　　1.1 腹腔镜手术与急性期蛋白

　　创伤后大量白细胞升高，IL-6诱导肝细胞合成急性期反应蛋白，其中C反应蛋白(CRP)是最重要的急性期反应蛋白，其升高值与手术创伤及其伴随损害成正比。一般认为，LO对机体的损伤较小，腹腔内温度变化较小，腹膜完整性保护较好，其引起的应激反应小，LO术后CRP水平较CO低。Nguyen等[1]比较了腹腔镜和开腹旁路手术前后血清CRP水平的变化，发现CRP水平在开腹组术后较腹腔镜组明显升高。冯泽荣等[2]对比研究了手助腹腔镜与开腹脾切除对机体免疫功能的影响，发现无论是开腹组还是腹腔镜组术后CRP达高峰均呈下降趋势，但腹腔镜组术后第3天下降幅度较快(P<0.01)，说明手助腹腔镜手术对机体创伤较小。Gal等[3]对照分析了腹腔镜胆囊切除术(LC)与开腹胆囊切除术(OC)患者手术前后CRP的变化，发现OC组术后CRP明显升高，术后第1天时达高峰，与术前相比差异有统计学意义，术后第4天时仍明显高于术前，LC术后CRP轻度升高，术后第2天时与术前无差异，术后第四天时已恢复正常。Ozemen等[4]研究了不同气腹压力对CRP的影响，发现气腹可致CRP明显升高，认为LC术后CRP的升高与气腹压力有关。

　　1.2 腹腔镜手术与免疫球蛋白及补体

　　B细胞受刺激后产生特异性免疫球蛋白，其表面的免疫球蛋白分子能够识别B细胞周围环境中相应的抗原分子，并与之结合，从而阻止了病原体与细胞结合。当机体遭受创伤时，血清免疫球蛋白浓度降低，其降低幅度与创伤的严重程度密切相关。Kloosterman[5]进行了腹腔镜手术对机体体液免疫的研究，结果发现，腹腔镜手术对机体免疫球蛋白LgE，LgM和LgA无明显影响，而开腹手术的免疫球蛋白在创伤早期就明显减少。Puglisi等[6]研究发现腹腔镜术后机体免疫球蛋白仅LgM轻度下降，而LgE，LgA则无明显变化。杨硕等[7]在腹腔镜与开腹直肠癌根治术的对比研究中发现术后第3天开腹组LgM明显高于腹腔镜组。可以说明腹腔镜手术对机体体液免疫影响不大。补体存在于正常人或动物血清中具有酶活性的一组球蛋白，它作为免疫反应中的效应因子，在组织损伤，急性炎症中起重要作用。刘亮等[8]对比研究了LC和OC对机体免疫功能的影响，结果发现OC组C3在术后第3天较术前明显升高，而LC组略有升高。两组相比有显著差异，并认为C3的升高可能与一些细胞因子促进补体合成有关。与之相反，有的学者认为，手术创伤后补体有激活现象，表现为出现补体激活产物和血清中补体水平降低，其降低幅度与创伤程度成正比。张庆尧等[9]研究发现，OC术后血清C3含量较术前明显减低，LC术后无明显变化，提示OC对机体免疫抑制的程度大于LC组。

　　1.3 腹腔镜手术与细胞因子

　　机体处于应激状态时免疫细胞可分泌大量细胞因子，按其与炎症的关系，可分为促炎性细胞因子(IL-1，IL-2，IL-6,IL-8,TNF-a等)和抗炎性细胞因子(IL-4，IL-10等)。Balaque等[10]的研究中发现，LO后24 h和72 h腹腔液中IL-1水平明显低于OC组。Ure等[11]检测LO组和CO组术后腹腔液IL-1的含量，结果LO组明显低于OC组。McHoney等[12]研究发现IL-1受体拮抗剂在LO组与CO组都明显增加，CO组有增加更明显的趋势。Hildebrandt等[13]研究腹腔镜结肠切除术和开腹结肠切除术患者血清中IL-6的水平变化，发现术后两者都增加，但腹腔镜结肠切除术组IL-6比开腹组显著降低。Ordemann等[14]发现腹腔镜结肠肿瘤切除术后血清IL-6的峰浓度较开腹手术者低。Grande等[15]观察了LC和OC患者手术前后细胞因子水平的变化，发现两组IL-1、TNF水平相似，IL-6水平在开腹组较腹腔镜组明显升高。

　　2 腹腔镜手术与机体细胞免疫功能

　　2.1 腹腔镜手术与T细胞数量及功能

　　淋巴细胞计数的变化可直接反映细胞免疫功能状态。Suter等[16]比较了传统开放性疝修补术(Stoppa)及腹腔镜下疝修补术(TEPP)对细胞免疫的影响，发现全身淋巴细胞计数在Stoppa组明显降低。Fujii等[17]在对20例早期胃癌患者的研究中，发现开腹组术后Th1细胞生成的IFN-r明显减少，Th2细胞产生的IL-4明显升高，而腹腔镜组无明显变化，说明腹腔镜手术与开腹手术相比保护了Th1细胞介导的免疫功能。

　　2.2 腹腔镜手术与粒细胞数目及功能

　　中性粒细胞吞噬功能可直接反映机体抵抗异物入侵能力，是反映机体免疫功能的传统指标。Schietroma等[18]在对LC及OC术后患者免疫功能的研究中发现，OC组患者术后外周血粒细胞数较LC组明显升高，且持续时间较长。Altamura等[19]比较研究LC和OC术后PMN的吞噬和杀伤功能的变化，发现OC组术后PMN的吞噬和杀伤作用明显下降，LC组无明显变化，进而说明LC对机体免疫功能影响较小。

　　2.3 腹腔镜手术与巨噬细胞数量及功能

　　巨噬细胞来自骨髓单核细胞系统，外周单核细胞进入腹膜，对肿瘤的杀伤作用是非特异的，但其作为专职抗原呈递细胞，在特异性细胞免疫抗原的诱导中起极为重要的作用。Sietses等[20]研究了LO和CO后单核细胞介导的细胞毒(MMC)的变化，发现CO后MMC受抑，而LO后MMC无明显抑制 。Yahara等[21]研究IL-6和粒细胞集落刺激因子在LO和CO组的变化，结果CO组术后1h的IL-6和GCSF变化明显，但LO组变化不明显。Balla等[22]发现单核细胞表达的人类白细胞抗原在CO组后长时间持续降低(术后第2天到第8天)，但LO组却没有。Ordemann等[14]发现术后第4天CO组单核细胞表面HLA-DR的表达比LO组低。近来Kos等[23]研究了在不同pH环境下巨噬细胞分泌能力的改变，将R2鼠和NR8383鼠来源的两种巨噬细胞株在设定pH为7.4，6.5，5.5的3种气体100%CO2，5%CO2及空气环境O2下分9组均孵育2 h，发现胞内pH和环境pH平行变化;NR8383鼠的巨噬细胞株在胞外pH 6-3的100%CO2中分泌IL-6显著下降，但在同pH值的空气中却无变化。当外界环境pH下降到5.5时3中气体中的两株细胞分泌IL-6都有显著下降。推测CO2气腹致使胞外pH下降是影响巨噬细胞分泌能力的一个潜在因素。Novitsky等[24]猪的模型，分开腹组，手助腹腔镜组，常规腹腔镜组进行肾切除术，术后多个时间点进行腹腔灌洗收集腹腔液的巨噬细胞。在体外予以脂多糖刺激后，发现开腹组巨噬细胞分泌IL-6、TNF-a的浓度显著大于另两组，也提示CO2气腹腹腔镜显著抑制巨噬细胞分泌能力。

　　2.4 腹腔镜手术与NK细胞数量及功能

　　在Walker等[25]的研究中发现，NK细胞亚群的CD11b，CD16，CD56，CD57在术后2，4，7d LO组均明显高于CO组。Fujii等[26]将实验用185只老鼠分成3组，同样为气腹组，开腹组和仅麻醉组，收集术后腹腔渗出液，然后比较各组同一时间点渗出液中淋巴细胞亚群的数量，结果开腹组术后7 d内渗出液中CD3+，CD4+，CD8+淋巴细胞持续升高，手术后3d CD4+/CD8+比值在开腹组明显低于气腹组，且自然杀伤细胞比例也比开腹组低，因而作者认为腹腔镜手术比开放手术引起的系统免疫以及腹腔内细胞介导的免疫反应要小。Wichmann等[27]报告新近的一项非随机对照试验研究，参加试验患者分为两组，每组35例，试验方法是术前以及术后第1、3、5天抽取血样，测定淋巴细胞亚群及自然杀伤细胞数量，同时测定血浆IL-6和CRP水平，结果显示腹腔镜手术促炎性反应明显弱于开放手术，且腹腔镜手术后自然杀伤细胞数量明显高于开放手术，而B淋巴细胞，T淋巴细胞，辅助性T细胞及细胞毒性T细胞数量两组之间无明显差别。该试验揭示腹腔镜手术引起的促炎性反应明显要小，且腹腔镜手术对于患者非特异性免疫影响较小，而对机体特异性免疫的影响两者无差别。

　　3 腹腔镜手术与腹腔免疫及肿瘤生长转移

　　手术引起的应激反应也引起腹膜腔局部微循环的改变。事实上，局部腹膜的免疫反应在感染和肿瘤扩散中起重要作用。已有研究表明腹腔镜手术对全身免疫系统影响较小这一优势并非出现在腹膜水平上。Romeo等[28]应用鼠模型研究腹腔镜及开腹术后腹腔巨噬细胞的活性，发现腹腔镜组在基础状态下腹膜巨噬细胞释放亚硝酸盐明显高于开腹组和对照组;脂多糖(LPS)刺激后，开腹组和对照组腹膜巨噬细胞释放亚硝酸盐明显升高，腹腔镜组明显减少，提示腹腔镜组腹膜巨噬细胞对LPS刺激呈现耐受状态或不敏感状态，从而阻止腹腔内存活细胞或细菌的有效清除。

　　有研究认为，CO2气腹会造成高碳酸血症，影响机体的免疫功能，从而促进肿瘤的生长。动物实验发现，CO2气腹相对于开腹术后腹腔内肿瘤灶的数目更多，体积更大，腹腔内种植率上升。CO2气腹会引起细胞内酸化，巨噬细胞释放TNF-a减少，细胞免疫功能改变，防御机能下降情况更加严重。这些可能是肿瘤细胞易于在CO2气腹LO后生长种植的原因。Mathew等[29]曾提出CO2气腹增加了腺癌种植概率和肿瘤的生长速度。总之，多数研究认为CO2气腹引起细胞内酸化，抑制腹膜巨噬细胞释放TNF-a和IL-1,改变细胞功能，导致腹膜防御机能下降，从而促进肿瘤细胞的生长与转移。然而，在最近的研究中，许多学者却提出了相反的结论[30]。Schmidt等[31]体外模拟腹腔镜气腹环境培养儿童肿瘤细胞，发现2h后细胞外pH值从7.45降为6.20，而开腹组pH值为7.60，同时通过实验得出CO2能抑制肿瘤细胞生长的结论。因此，应用腹腔镜治疗恶性肿瘤还存在争议。

　　肿瘤的种植与转移除了CO2损伤局部免疫功能外，其他可能的促进机制为：操作中存在的问题(如频繁的更换器械，套管针穿刺口损伤及CO2泄露，肿瘤细胞的雾化等);术中低温机制对腹膜巨噬细胞功能的损害及腹内压增高作用[32]。为避免这些副作用，许多学者提出了一系列相应的保护策略，包括温暖湿润气体或惰性气体如氦气，甚至无气技术的应用等，但目前其作用还有待于进一步研究[33]。

　　综上所述，腹腔镜手术对机体免疫功能是多方面的，腹腔镜对全身免疫系统的保护作用已得到普遍认同，与开腹手术相比，腹腔镜手术具有术后疼痛减轻，胃肠功能恢复快，住院时间短等优点，根本原因可能是其对免疫反应干预小，在很大程度上促进了患者的恢复，术后感染发生率低;但是CO2气腹对肿瘤细胞的生长和转移的影响在存在分歧。随着对CO2气腹下腹腔镜手术研究的不断深入，人们将更全面深刻地了解腹腔镜对机体免疫功能的影响，从而改进和推广腹腔镜的临床应用，相信这种技术的广泛应用将提高患者的治疗效果，改善术后生活质量，造福于广大患者。

　　【参考文献】

　　[1] Nguyen NT,Goldman CD, Ho Hs,et al.Systemic stress response after laparoscopic and open gastric bypass.J An Coll Surg,2002,194(5):557-566.

　　[2] 冯泽荣，贺孝文，廖柯.手助腹腔镜与开腹脾切除对机体免疫功能和创伤反应影响的临床研究.中国内镜杂志，2003,9(7)：39-41.

　　[3] Gal L,Lantos L,Roth E.Changes of PNM-elastase and creative protein following traditional and laparoscopic cholecystectomy .Surg Endosc,1996.10(5):552.

　　[4] Ozmen MM,Col C,Isman FK,et al.Comparison of serum c-reactive protein(CRP) levels in different intraabdominal insufflation pressure.Surg Endosc,1997,11(5):556.

　　[5] Kloosterman T.Unimpaired immune function after laparocopic cholecysterctomy .Surgery,1994:115-124.

　　[6] Puglisi F,De Fazio M,Capuano P,et al.Immunological functions after laparoscopic cholecystectomy.Chir Ltal,2001.53(5):659-663.

　　[7] 杨硕，张建立.腹腔镜与开腹结直肠癌根治术对机体免疫系统影响的比较研究.腹腔镜外科杂志，2008，13(1)：22-24.

　　[8] 刘亮，鲁焕章，丁洁,等.腹腔镜与开腹胆囊切除术对机体免疫功能影响的临床研究.中华消化内镜杂志，1999，16(5)：284-286.

　　[9] 张庆尧，李克军.腹腔镜胆囊切除术对机体免疫球蛋白，补体及CRP的影响.腹腔镜外科杂志.2003，8(3)：148-150.

　　[10]Balaque C,Targarona EM,Pujol M,et al. Peritoneal response to a septic challenge.Comperison between open laparotomy,pneumoperi-toneum laparoscopy,and Wall lift laparoscopy.Surg Endosc,1999,13()8:792-796.

　　[11]Ure BM,Nierold TA,Bar NMA,er al.Peritoneal,systemic and distant organ inflammatory response are deduced by a laparoscopic approach and carbon dioxide versos air.Surg Endosc,2002,16(5):836-842.

　　[12]McHoney M,Eaton S,Wade A,et al.Inflammatory response in children after laparoscopic vs open Nissen funddoplication:randomized controlled trial.Pediatr Surg,2005,40(6):908-913.

　　[13]Hildebrandt U,Kessler K,Plusczyk T,et al.Comparison of surgical stress between laparoscopic and open colonic resections. Surg Endosc,2003,17(2):242-246.

　　[14]Ordemann J,Jaxobi CA,Schwenk W,et al.Cellular and humoral inflammatory response after laparoscpic and conventional colorectal resections. Surg Endosc,2001,15(6):600-608.

　　[15]Grande M,Tuai GF.Systemic acutephase response after laparoscpic and open cholecystectomy. Surg Endosc,2002,16(2):313-316.

　　[16]Suter M,Martinet O,Spertini F.Reduced acute phase response after laparoscpic total extralperitoneal bilateral hernia repair compared to open repair with the Stoppa procedure a prospective radomized study. Surg Endosc,2002,16(8):1214-1219.

　　[17]Fujii K,Sonoda K,Lzumi K,et al.T lymphocyte subsets and Th1/Th2 balance after laparoscopy-assisted distal gastrectomy .Surg Endosc,2003,19(7):1440-1444.

　　[18]Schietroma M,Carlci F.Lezoebe C,et al.Evalualion of immune response in patients after open or laparoscopic cholecystectomy.Hepatogastroentereology,2001.48(39):642-646.

　　[19]Altamura M,Tafaro A,Casale D.et al.A comparative study between conventional and laparoscopic cholecystectomy:evaluation of phagocytic and T-cell-mediated antibacterial activeties.J Clin Gastroenterol,2002,34(2):135-140.

　　[20]Sietses C,Harvennith CE,Ei Jsbouts QA,et al.Laparoscopic surgery preserve monocyte-mediated tumor cell killing in contrast to the conventional approach. Surg Endosc,2000,14(5):456-460.

　　[21]Yahara N,Abe T,Morita K,et al.Comparison of interleukin-6, interleukin-8,and granulocyte colony-stimulating factor production by the peritoneum in laparoscopic and open surgery. Surg Endosc,2002,16(11):1615-1619.

　　[22]Balla G,Tuzzato G.Immunologic postoperative competence after laparoscope versus laparotomy. Surg Endosc,2003,17(8):1247-1250.

　　[23]Kos M,Kuebler JF,Jesch NK,et al.Carbon dioxide differentially affects the cytokine rllease of macrophage subpopulations exclusively via alteration of extracellular pH. Surg Endosc,2006,20(4):570-576.

　　[24]Novitsky Yw,Czerniach DR,Kaban GK,et al.Immunologic effects of hand-assisted surgery on peritoneal macrophages:Comparison to open and standard laparoscopic approaches.Surgery,2006,139(1):39-45.

　　[25]Walker CB,Bruce DM,Hey SD,et al.Minimal modulation of lymphocyte and natural killer cell subsets following minimal access surgery.Am J Surg ,1999,177:48-54.

　　[26]Fujii K,Izumi K,Sonoda K,et al.Less impaired cell-mediated immune response in the murine peritoneal cavity after CO2 pneumoperitoneum, Surg Today,2003,33(11):833-838.

　　[27]Wichmann MW,Huttl TP,Winter H,et al.Immunological effects of laparoscopic vs open colorectal surgery:a prospective clinical study .Arch Surg,2005,140(7):692-697.

　　[28]Romeo C,Mpellizseri P,Antonueccio P,et al.Peritoneal macrophage activity after laparoscopy or laparotomy.Pediatr Surg,2003,38(1):97-101.

　　[29]Mathew G,Watson DI,Ellis TS,et al.The role of peritoneal immunity and the tumour-bearing state on the development of wound and peritoneal metastases after lapatoscopy.Aust N Z J Surg,1999,69(1):14-18.

　　[30]Nakamura T,Mitomi H,Ohtani Y,et al.Comparison of longterm outcome of laparoscopic and conventional surgrey for advenced colon and rectosigmoid cancer.Hepatogastroenterology,2006,53(69):351-353.

　　[31]Sehmidt AI,Reismann M,Kubler JF,et al.Exposure to carbon dioxide and helium reduces in vitro proliferation of pediatric tumor cells.Pediatr Surg Int,2006,22(1):72-77.

　　[32]Gutt CN,Hollander D,Brier CH,et al.Influence of laparoscopy and laparotomy on systemic and peritoneal T lymphocytes in a rat mdel.Int J Colorectal Dis,2001,16(4):216-220.

　　[33]Davis SS,Mikami DJ,Newlin M,et al.Heating and humidifying of carbon dioxide during pneumoperitoneum is not indicated A prospective randomized trial. Surg Endosc,2006,20(1):153-158.