烏司他丁對嬰幼兒體外循環中sICAM-1及vWF的影響

胡明品 李興旺 吳國偉 陳小玲 鹿文青 李寶青

1．溫州醫科大學附屬第二醫院育英兒童醫院麻醉科，浙江溫州325027；2．溫州醫科大學附屬第二醫院育英兒童醫院小兒心胸外科，浙江溫州325027；3．溫州醫科大學附屬第二醫院育英兒童醫院檢驗科，浙江溫州325027

烏司他丁對嬰幼兒體外循環中sICAM-1及vWF的影響

胡明品1李興旺1吳國偉2陳小玲1鹿文青1李寶青3

1．溫州醫科大學附屬第二醫院育英兒童醫院麻醉科，浙江溫州325027；2．溫州醫科大學附屬第二醫院育英兒童醫院小兒心胸外科，浙江溫州325027；3．溫州醫科大學附屬第二醫院育英兒童醫院檢驗科，浙江溫州325027

目的探討嬰幼兒體外循環（CPB）對可溶性細胞間黏附分子－1（sICAM－1）和血管性假性血友病因子（vWF）水平影響及烏司他丁干預性治療效果。方法選擇2014年5月～2015年4月擇期嬰幼兒心內直視手術48例，隨機分為烏司他丁（U）組24例，對照組（C）組24例。前者在體外循環預充液中加入1萬U/kg烏司他丁。分別于麻醉誘導后切皮前（T0）、CPB開始后30 min（T1）、CPB結束時（T2）、CPB結束后3 h（T3）、CPB結束后24 h（T4）等5個時間點于橈動脈抽取動脈血，測定血漿中sICAM－1、vWF的濃度。結果與T0比較，C組患兒在T1～T4時的sICAM－1和vWF血漿濃度明顯升高，差異有統計學意義（P＜0．01），U組患兒在T1～T2時的sICAM－1和vWF血漿濃度較T0時明顯升高，差異有統計學意義（P＜0．01）；與C組比較，U組在T1～T4各時間點的血漿sICAM－1和vWF的濃度明顯下降，差異有統計學意義（P＜0．01）。結論給予ULI 10000 U/kg干預后，血漿sICAM－1和vWF水平明顯降低，對CPB中嬰幼兒血管內皮細胞具有保護作用。

烏司他丁；嬰幼兒；體外循環；細胞黏附分子；von Willebrand因子

小兒體外循環（cardiopulmonary bypass，CPB）是一個非生理學過程，能夠誘發機體產生全身炎癥反應，導致重要器官如心肺的不同程度損傷，延遲患兒的術后康復，嚴重者可導致患兒多器官衰竭，甚至死亡[1，2]。近年來人們對烏司他丁（ulinastatin，ULI）減輕CPB所致炎癥反應及肺損傷進行了大量研究[3－6]，但對嬰幼兒CPB時可溶性細胞間黏附分子－1（cell adhesion molecules，sICAM－1）和血管性假性血友病因子（von Willebrand factor，vWF）水平影響的報道尚少，本研究旨在探討ULI是否能減輕嬰幼兒CPB時血管內皮細胞的激活和破壞。現將結果報道如下。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選擇2014年5月～2015年4月在我院小兒心胸外科接受擇期先天性心臟病手術的患兒48例，男31例，女17例，年齡6～36個月，體重7～17 kg。均經超聲心動圖確診為房室水平左向右分流型先心病，其中房間隔缺損7例，室間隔缺損31例，房間隔缺損合并室間隔缺損10例，無其他合并癥。按隨機數字表法隨機分為對照組（C組）24例，烏司他丁組（廣東天普生化醫藥股份有限公司，10萬U/支，產品批號：031308123）（U組）24例。本研究經醫院倫理委員會批準，患兒父母或監護人均簽署知情同意書，兩組一般情況比較，差異均無統計學意義（P＞0．05），具有可比性。見表1。

表1 兩組患兒一般情況比較（±s，n=24）

表1 兩組患兒一般情況比較（±s，n=24）

組別年齡（月）C組U組體重（k g）主動脈阻斷時（m i n）C P B時間（m i n）呼吸機支持時間（h）住院時間（d）t值P 1 7．3 3 ± 5．8 1 1 7．2 5 ± 5．5 6 0．0 3 5 0．9 1 2 1 0．7 5 ± 2．7 2 1 0．9 1 ± 3．2 2 0．1 9 3 0．8 4 8 2 8．5 8 ± 6．6 7 2 8．6 7 ± 6．2 9 0．0 4 5 0．9 6 5 5 1．0 0 ± 7．8 2 4 9．4 2 ± 7．3 4 0．7 2 3 0．4 7 3 7．7 1 ± 1．0 7 7．6 3 ± 1．0 2 0．3 7 2 0．7 1 2 9．9 2 ± 0．8 8 9．6 3 ± 0．7 1 1．2 6 3 0．2 1 3

1.2 納入及排除標準

CPB中血管內皮細胞的釋放受溫度、血氧分壓、CPB時間等因素的影響，為了減少各種因素對測定指標的影響，規定了以下病例納入標準：①年齡在6～36個月之間先心病患兒；②經心臟多普勒測得肺動脈壓力均≤30 mmHg；③肝腎功能無異常，無上呼吸道感染，未使用激素及免疫調節劑和抗凝治療等；④體溫在36．5℃～37．5℃（耳溫）之間。排除標準：①經心臟多普勒測得肺動脈壓力≥30 mmHg；②患兒有明顯的血流動力學障礙；③體溫低于36．5℃或高于37．5℃；④有嚴重的上呼吸道感染，或使用激素及免疫調節劑治療。

1.3 方法

1．3．1 麻醉與CPB所有患兒均經口氣管插管采用以芬太尼為主的靜吸復合麻醉。麻醉誘導：咪達唑侖0．1 mg/kg、維庫溴銨0．1 mg/kg、芬太尼（5～10）μg/kg靜注；麻醉維持：全過程泵注丙泊酚（2～3）mg/（kg·h），并分別于切皮、CPB開始前靜注咪達唑侖（0．1～0．3）mg/kg+芬太尼（5～10）μg/kg+維庫溴銨0．05 mg/kg，同時根據麻醉深度和血流動力學變化適當復合吸入七氟醚。采用美國Sarns 8000型CPB機、百特OXIM－Plus膜式氧合器、1/4管道及無血預充技術，預充液用乳酸林格氏液作為基礎液，按（0．5～1．5）g/kg量加入20%甘露醇，按2 mg/100 mL劑量加入肝素。按3 mg/kg劑量行全身肝素化后，常規插管建立CPB，術中檢測激活全血凝固時間（ACT）＞480 s，停機后按1．5∶1比例以魚精蛋白中和體內的肝素。

1．3．2 用藥方法U組使用ULI 1萬U/kg，于CPB開始后直接加入預充液中，C組除用生理鹽水替代ULI外，其他條件均相同。

1.4 觀察指標

分別于麻醉誘導后切皮前（T0）、CPB開始后30 min（T1）、CPB結束時（T2）、CPB結束后3 h（T3）、CPB結束后24 h（T4）于橈動脈抽取動脈血1．8 mL置于含有枸櫞酸的抗凝管中，立即以3000 r/min離心10 min，取上清液1 mL分別置于2個EP管中，放入－80℃冰箱中以備檢測vWF、sICAM－1濃度（上海酶聯生物科技有限公司）。由于CPB期間血液稀釋程度不斷發生變化，為排除其對測定值的影響，兩組不同時段的測定結果均由HCT校正，公式為：校正值=（實測值×術前HCT）/實測HCT。

1.5 統計學處理

采用SPSS 13．0軟件包進行分析，計量資料采用均數±標準差（±s）表示，采用重復測量方差分析和獨立樣本t檢驗進行統計分析，P＜0．05為差異有統計學意義。

2 結果

與C組比較，U組在T1～T4各時間點的血漿sICAM－1和vWF的濃度明顯下降，差異有統計學意義（P＜0．01）；與T0比較，C組患兒在T1～T4時的血漿sICAM－1和vWF濃度較基礎值顯著升高，差異有統計學意義（P＜0．01）；U組患兒在T1～T2時的血漿sICAM－1和vWF濃度較T0時明顯升高，差異有統計學意義（P＜0．01），在T3～T4時與T0時比較，差異無統計學意義（P＞0．05）。C組患兒血漿sICAM－1和vWF濃度在T0～T4各時間點之間比較，差異均有統計學意義（P＜0．01）；U組患兒血漿sICAM－1和vWF濃度在T2～T3時間點與T1、T4時間點之間兩兩比較，差異均有統計學意義（P＜0．01或P＜0．05），在T0、T3、T4時間點之間比較，差異無統計學意義（P＞0．05）。見表2、3。

表2 兩組患兒sICAM-1濃度變化（±s，μg/L）

表2 兩組患兒sICAM-1濃度變化（±s，μg/L）

組別n T0T1T2T3T4F值P值C組U組t值P 2 4 2 4 1 . 0 4 ± 0 . 2 4 1 . 0 6 ± 0 . 2 3 0 . 2 7 9 0 . 7 8 2 2 . 0 2 ± 0 . 3 8 1 . 4 1 ± 0 . 2 4 6 . 5 5 8 0 . 0 0 0 2 . 2 1 ± 0 . 3 5 1 . 6 1 ± 0 . 3 3 6 . 0 5 1 0 . 0 0 0 1 . 7 3 ± 0 . 3 9 1 . 1 2 ± 0 . 2 7 6 . 3 5 8 0 . 0 0 0 1 . 5 4 ± 0 . 3 7 0 . 9 7 ± 0 . 2 3 6 . 4 0 6 0 . 0 0 0 6 1 . 6 2 4 2 3 . 9 0 3 0 . 0 0 0 0 . 0 0 0

表3 兩組患兒vWF濃度變化（±s，U/mL）

表3 兩組患兒vWF濃度變化（±s，U/mL）

組別n T0T1T2T3T4F值P值C組U組t值P 2 4 2 4 0 . 9 5 ± 0 . 1 7 0 . 9 6 ± 0 . 2 2 0 . 0 5 9 0 . 9 5 3 1 . 6 9 ± 0 . 4 8 1 . 1 7 ± 0 . 3 3 4 . 3 7 3 0 . 0 0 0 1 . 8 7 ± 0 . 5 0 1 . 3 9 ± 0 . 4 1 3 . 6 0 3 0 . 0 0 1 1 . 5 1 ± 0 . 4 9 1 . 0 7 ± 0 . 3 4 3 . 5 6 5 0 . 0 0 1 1 . 4 0 ± 0 . 4 5 0 . 9 7 ± 0 . 1 9 4 . 2 2 9 0 . 0 0 0 2 3 . 4 4 9 9 . 5 0 8 0 . 0 0 0 0 . 0 0 0

3 討論

CPB是常見的引起明顯全身炎性反應的外科情況，小兒先天性心臟病心內直視手術大多在CPB下進行。在嬰幼兒期，由于效應器官的功能發育尚不夠成熟（如肺循環），更容易出現嚴重肺部并發癥[7]。因此怎樣能有效的避免和減少由此帶來的不良反應，適時應用藥物干預，對預防和減輕肺損傷具有重要的臨床意義[8，9]。ULI是廣譜、高效的多種蛋白酶抑制劑，有抑制細胞炎癥介質釋放、穩定細胞膜、保護器官功能及促進組織修復等作用[10-12]。最新的研究發現ULI能夠抑制多型核粒細胞彈性蛋白酶的活性，對肺功能起保護作用[13，14]，但目前關于ULI能否抑制嬰幼兒CPB過程中血管內皮細胞的激活和破壞及肺功能有無保護作用尚需深入研究[15，16]。

血管內皮細胞是合成和分泌sICAM-1的主要場所，CPB后，血管內皮細胞受到激活/損傷，大量炎性介質及細胞因子可通過信息傳導使血管內皮細胞合成sICAM-1增多，也可由于血管內皮細胞膜損傷，通透性增加，導致sICAM-1釋放增加，故sICAM-1濃度的升高可以作為血管內皮細胞損傷或激活的標志[17，18]。在炎癥反應過程中，抑制sICAM-1的過度表達可減輕肺損傷[19]。本研究結果表明CPB開始后兩組血漿sICAM-1濃度呈進行性升高，在CPB結束時其量達到最大值；CPB結束后3 h和24 h兩組均有所下降，但C組sIcAM-1濃度仍較CPB前顯著升高，說明CPB可以引起術后細胞黏附分子表達增加，使其血漿濃度升高，導致全身炎癥反應加重及術后并發癥的發生。U組在CPB開始后30 min和CPB結束時血漿sICAM-1的上升規律雖然與C組相似，但上升幅度較緩慢且停CPB后下降明顯，特別是在CPB開始后30 min至CPB結束后24 h各時間點均明顯低于對照組，說明給予ULI 10000 U/kg干預后，血漿sICAM-1水平明顯降低，顯著減輕了中性粒細胞與血管內皮細胞的粘附及減輕血管內皮損傷，表明ULI能部分減少CPB中血管內皮細胞的激活和破壞，對CPB中嬰幼兒血管內皮細胞具有保護作用。這與Tanaka R等[20]的研究結果相一致。

vWF是由血管內皮細胞、巨核細胞合成的，其中內皮細胞是血漿vWF的主要來源。研究認為血漿中vWF的增加是內皮損傷的重要標志，反應了內皮細胞損傷的嚴重程度[21]。本研究結果顯示，CPB后，兩組血漿vWF含量均呈顯著增加，CPB結束時達到高峰，CPB結束后3 h和24 h兩組均有所下降，但C組vWF濃度較CPB前顯著升高，說明CPB能引起內皮細胞損傷，導致微血栓的形成。U組在CPB開始后30 min和CPB結束時血漿vWF含量的上升規律雖然與C組相似，但上升幅度較緩慢且停CPB后下降明顯，自CPB開始后30 min后至CPB結束后24 h各時點血漿vWF含量均明顯低于對照組，說明ULI可以部分抑制炎癥介質的過度釋放，減輕血管內皮細胞損傷，保護微循環功能，從而穩定了內皮細胞膜。

綜上所述，ULI通過抑制血漿ICAM-1和vWF過度表達，減輕嬰幼兒CPB中血管內皮細胞被激活和破壞，從而起到保護血管內皮細胞的作用。但單用ULI尚不能完全避免CPB中內皮細胞的損害，仍需要進一步聯合其他措施加強對血管內皮細胞影響的研究。

[1]Makki M，Scheer I，Hagmann C，et al.Abnormal interhemispheric connectivity in neonates with D-transposition of the great arteries undergoing cardiopulmonary bypass surgery[J]. AJNR Am J Neuroradiol，2013，34（3）：634-640.

[2]Davidson SJ，Tillyer ML，Keogh J，et al.Heparin concentra-tionsinneonatesduringcardiopulmonary bypass[J].J Thromb Haemost，2012，10（4）：730-732.

[3]He S，Lin K，Ma R，et al.Effect of the urinary tryptin inhibitor ulinastatin on cardiopulmonary bypass-related inflammatory response and clinical outcomes：A meta-analysis of randomized controlled trials[J].Clin Ther，2015，37（3）：643-653.

[4]Chen H，He MY，Li YM.Treatment of patients with sevre sepsis using ulinastatin and thymosin α1：A prospective，randomized，controlled pilot study[J].Chinese Medical Journal，2009，122（8）：883-888.

[5]Inoue K，Takano H，Yanagisawa R，et al.Protective effects of urinary trypsin inhibitor on systemic inflammatory response induced by lipopolysaccharide[J].Journal of Clinical Biochemistry and Nutrition，2008，43（3）：139-142.

[6]Fang Y，Xu P，Gu C，et al.Ulinastatin improves pulmonary function in severe burn-induced acute lung injury by attenuating inflammatory response[J].Journal of Trauma-Injury，Infection and Critical Care，2011，71（5）：1297-1304.

[7]Apostolakis E，Filos K，Koletsis E，et al.Lung dysfunction following cardiopulmonary bypass[J].J Card Surg，2010，25（1）：47-55.

[8]De Vroege R，Van Oeveren W，Van Klarenbosch J，et al. The impact of heparincoated cardiopulmonary bypass circuits on pulmonary function and the release of inflammatory mediators[J].Anesth Analg，2004，98（6）：1586-1594.

[9]Chong EX，Zou CW，Zhang MY，et al.Effects of high-dose ulinastatin on inflammatory response and pulmonary function in patients with type-A dissection after cardiopul monary bypass under deep hypothermic circulatory arrest[J]. Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia，2013，27（3）：479-484.

[10]Ito K，Mizutani A，Kira S，et al.Effect of ulinastatin，a human urinary trypsion inhibitor，on the oleic acid-induced acute lung injury in rats via the inhibition of activated leukocytes[J].Injury，2005，36（3）：387-394.

[11]Huang N，Wang F，Wang Y，et al.Ulinastatin improves survival of septic mice by suppressing inflammatory re sponse and lymphocyte apoptosis[J].J Surg Res，2013，182（2）：296-302.

[12]Jieun Song，Jungmin Park，Jee-Young Kim，et al.Effect of ulinastatin on perioperative organ function and systemic inflammatory reaction during cardiac surgery：A randomized double-blinded study[J].Korean J Anesthesiol，2013，64（4）：334-340.

[13]Qiu-Lan He，Fei Zhong，Fang Ye，et al.Does intraoperative ulinastatin improve postoperative clinical outcomes in patients undergoing cardiac surgery：A meta-analysis of randomized controlled trials[J].Biomed Res Int，2014，2014：630835.

[14]Umeadi C，Kandeel F，Al-abdullah H.Ulinastatin is a novel protease inhibitor and neutral procease[J].Transplant proc，2008，40（2）：387-389.

[15]Wang X，Xue Q，Yan F，et al.Ulinastatin as a neuroprotective and anti-inflammatory agent in infant piglets model undergoing surgery on hypothermic low-flow cardiopulmonary bypass[J].Paediatr Anaesth，2013，23（3）：209-216.

[16]Shen J，Gan Z，Zhao J，et al.Ulinastatin reduces pathogenesis of phosgene-induced acute lung injury in rats[J]. Toxicol and Industrial Health，2014，30（9）：785-793.

[17]芶大明，魏兵華，張紅，等.烏司他丁對體外循環犬血漿可溶性細胞間粘附分子-1、血管性假性血友病因子及MDA水平的影響[J].中華麻醉學雜志，2007，27（1）：47-50.

[18]張士兵，周汝元．體外循環炎癥反應中粘附分子變化及干預性治療的研究[J].中華胸心血管外科雜志，2003，19（5）：287-289．

[19]Kira S，Daa T，Kashima K，et al.Mild hypothermia reducesexpression of intercellular adhesion molecule-1（ICAM-1）and the accumulation of neutrophils after acidinduced lung injury in the rat[J].Acta Anaesthesiol Scand，2005，49（3）：351-359.

[20]Tanaka R，Fujita M，Tsuruta R，et al．Urinary trypsin inhibitor suppresses excessive generation of superoxide anion radical，systemicinflammation，oxidativestress，and endothelial injury in endotoxemic rats[J]．Inflamm Res，2010，59（8）：597-606．

[21]Meyer NJ，Christie JD.Von willebrand factor and angiopoietin-2：Toward an actue lung injury endothelial endophenotype[J].Crit Care Med，2012，40（6）：1966-1967.

Effect of ulinastatin on plasma levels of soluble intercellular adhesion molecule-1,von Willebrand factor during cardiopulmonaey bypass in infants

HU Mingpin1LI Xingwang1WU Guowei2CHEN Xiaoling1LU Wenqing1LI Baoqing3
1．Department of Anesthesiology,the 2nd Affiliated Hospital&Yuying Children’s Hospital of Wenzhou Medical University,Wenzhou325027,China;2．Department of Children Cardiothoracic Surgery,the 2nd Affiliated Hospital& Yuying Children’s Hospital of Wenzhou Medical University,Wenzhou325027,China;3．Department of Clinical Laboratory,the 2nd Affiliated Hospital&Yuying Children’s Hospital of Wenzhou Medical University,Wenzhou325027, China

ObjectiveTo investigate the effect of ulinastatin on plasma levels of soluble intercellular adhesion molecule－1,von Willebrand factor during cardiopulmonaey bypass and the effect of ulinastatin on vascular endothelial cell in CPB．MethodsA total of 48 infants undergoing open－heart surgery under CPB form May 2014 to April 2015 were selected in our hospital．Infants were randomly divided into control group(group C,n=24)and ulinastatin group (group U,n=24)in which infants received ulinastatin 10000 U/kg．Plasma concentrations of sICAM－1 and vWF were measureed before CPB(T0),30 min after the start of CPB(T1),at the end of CPB(T2),3 h(T3)after termination of CPB and 24 h(T4)after termination of CPB．ResultsThe concentrations of sICAM－1 and vWF were significantly increased during CPB as compared with the baseline values at T0in group C,the difference was statically significant(P＜0．01)．However,the concentrations of sICAM－1 and vWF at T1and T2increased more significantly than that at T0in group U, the difference was statically significant(P＜0．01)．Compared with control group,these indexes were much lower in group U at T1to T4,the difference was statically significant(P＜0．01)．ConclusionGiven ULI 10000 U/kg after the intervention,the plasma sICAM－1 and vWF are obviously reduced,the CPB in endothelial cells plays a protective role in infants．

Ulinastatin;Infant;Cardiopulmonary bypass;Cell adhesion molecules;von Willebrand factor

R726.5

A

1673-9701（2015）27-0001-04

2015-06-03）

浙江省省級公益性技術應用研究計劃項目（2012 C33113）