七氟醚對胸外科手術單肺通氣患者血紅素加氧酶-1的影響*

張紅芹，鄭靜，江春秀，張勁

（重慶市第三人民醫院，重慶400014）

七氟醚對胸外科手術單肺通氣患者血紅素加氧酶-1的影響*

張紅芹，鄭靜，江春秀，張勁

（重慶市第三人民醫院，重慶400014）

目的探討七氟醚對胸科手術單肺通氣（OLV）患者血紅素加氧酶-1（HO-1）的影響。方法選擇醫院收治的40例擇期行開胸手術單肺通氣的患者，隨機分為全憑靜脈組（P組）和七氟醚全程吸入組（S組），各20例。在麻醉誘導前（T0）、OLV前（T1）、OLV結束后30min（T2）和24 h（T3）采集橈動脈血，在T1和T2時間點同時取支氣管肺泡灌洗液。采用化學比色法測定血清和支氣管肺泡灌洗液丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）活性。采用酶聯免疫吸附（ELISA）法測定HO-1的含量。結果在OLV結束后T2和T3時間點，P組患者血清MDA、SOD、HO-1水平均較T0和T1高（P＜0.05），而S組的MDA水平較P組明顯降低，SOD和HO-1水平則明顯增高（P＜0.05）。在T2時間點，P組患者支氣管肺泡灌洗液MDA，SOD，HO-1水平均較T1時間點高（P＜0.05），而S組的MDA水平較P組明顯降低，SOD和HO-1水平則明顯增高（P＜0.05）。結論七氟醚能降低單肺通氣患者血清和支氣管肺泡灌洗液MDA的含量，增強SOD活性，提高HO-1水平，具有抗氧化應激損傷作用，可能是通過激活Nrf2/ARE信號通路影響HO-1表達而實現。

七氟醚；單肺通氣；氧化應激；胸科手術；血紅素加氧酶-1

單肺通氣（OLV）已廣泛應用于胸科開胸手術，在單肺通氣及恢復通氣的過程中存在低氧和再灌注，從而引起氧化應激，導致急性肺損傷［1-2］，影響手術安全及術后恢復。如何降低此類患者的圍術期急性肺損傷，保護肺功能非常重要。吸入麻醉藥七氟醚能減輕肺缺血-再灌注損傷［2-8］，具有肺功能保護作用［9］，但其機制不清楚。核因子E2-相關因子2（Nrf2）/抗氧化反應元件（ARE）是細胞抗氧化反應的中樞調節者，其活化后下游產物血紅素氧合酶（HO-1）的表達上調對大鼠肺缺血-再灌注損傷具有保護作用［3］。七氟醚是否通過激活Nrf2/ARE信號通路而起肺保護作用，尚不清楚。本研究中探討了七氟醚全程處理對胸科手術單肺通氣患者HO-1的影響，現報道如下。

1　資料與方法

1.1一般資料

選擇我科2013年收治的需擇期行開胸手術單肺通氣患者40例，年齡20～65歲，美國麻醉醫師協會（ASA）分級Ⅰ～Ⅱ級。隨機分為全憑靜脈組（P組）和七氟醚組（S組），各20例。排除標準：體重小于40 kg或大于100 kg；術前無免疫疾病及嚴重心肺疾病；術中出現意外情況；手術前后過度緊張及術后重癥感染。本研究已獲醫院醫學倫理委員會同意，并與患者家屬簽訂知情同意書。兩組患者一般資料比較，差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。詳見表1。

1.2麻醉方法

兩組患者麻醉誘導相同，均給予靜脈注射咪達唑侖0.04 mg/kg、芬太尼3～4μg/kg，靶控輸注丙泊酚（血漿靶濃度3μg/mL），靜脈注射羅庫溴銨0.8mg/kg，肌肉松弛充分后行雙腔支氣管插管，同時用纖維支氣管鏡調整氣管導管位置，接麻醉機，進行機械通氣。麻醉維持：P組患者給予靶控輸注丙泊酚（血漿靶濃度3μg/mL）及瑞芬太尼（血漿靶濃度5 ng/mL）全憑靜脈麻醉；S組患者全程吸入1.0最低肺泡有效濃度（MAC）七氟醚（上海恒瑞藥業有限公司，批號為2014021131，規格為120mL）并復合靶控輸注丙泊酚（血漿靶濃度3μg/mL）及瑞芬太尼（血漿靶濃度5 ng/mL）維持麻醉。兩組患者術中均間隔30min靜脈注射苯磺酸阿曲庫銨（0.25mg/kg）維持肌松肉弛。術中監測心電圖（ECG）、心率（HR）、血壓（BP）、脈搏血氧飽和度（SpO2），呼氣末二氧化碳分壓（PETCO2）及體溫，保持術中的麻醉、呼吸、循環、代謝穩定。

表1　兩組患者一般資料比較（n=20）

1.3檢測指標及檢測方法

所有患者麻醉誘導前（T0）、OLV前（T1）、OLV結束后30 min（T2）和24 h（T3）各時點，取橈動脈血樣4mL，加入含有促凝劑的生化試管中，以3 000 r/min的速率離心10min，盡快分離血清，-80℃超低溫冰箱保存。T1及T2時間點同時取非通氣側肺支氣管肺泡灌洗液（BALF），置入乙二胺四乙酸（EDTA）抗凝試管中，以3 000 r/min的速率離心10min，取上清液，-80℃超低溫冰箱保存備用。化學比色法測定血清和支氣管肺泡灌洗液丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）含量及活性。酶聯免疫吸附（ELISA）法測定血清和支氣管肺泡灌洗液HO-1含量。MDA及SOD試劑盒購自南京建成生物工程研究所，HO-1 ELISA試劑盒購自上海酶聯生物科技有限公司，操作按照試劑盒說明進行。

1.4統計學處理

2　結果

結果見圖1和圖2。在T2和T3時間點，兩組患者血清MDA，SOD，HO-1水平均較T0和T1時間點高（P＜0.05）。但在T2和T3時間點，S組的MDA水平較P組明顯減低，而SOD和HO-1水平則明顯增高（P＜0.05）。在T2時間點，兩組患者支氣管肺泡灌洗液中MDA，SOD，HO-1水平均較T1時間點高（P＜0.05），但S組MDA水平較P組明顯降低，而SOD和HO-1水平則明顯增高（P＜0.05）。

3　討論

單肺通氣期間，肺泡組織經歷了低氧及復氧和缺血-再灌注過程，此過程將產生大量氧自由基，導致肺急性氧化應激損傷［3］。與此同時，機體會啟動內源性抗氧化機制，使氧化/抗氧化處于動態平衡，以促進機體的恢復，但這種能力有限。

圖1　兩組患者血清MDA，SOD，HO-1水平變化

圖2　兩組患者支氣管肺泡灌洗液MDA，SOD，HO-1水平變化

丙泊酚靜脈麻醉能減輕肺氧化應激損傷，但靜脈輸注丙泊酚會影響血流動力學的穩定而使應用受限。吸入麻醉藥經肺攝取和排除，可影響上皮細胞和內皮細胞功能，也會影響肺泡巨噬細胞的數量和功能，進而影響肺泡毛細血管膜通透性，以達到保護作用。七氟醚是吸入麻醉藥中最有效的細胞因子生成抑制劑，能減輕缺血-再灌注所致急性肺、心臟、脊髓和腎的損傷。MDA是氧自由基與生物膜不飽和脂肪酸發生脂質過氧化反應的代謝產物，含量的高低間接反映細胞中氧自由基的含量及對膜脂質雙層結構破壞的程度，故通過測定MDA的含量可評估細胞中脂質過氧化反應的強弱和氧自由基水平。本研究結果顯示，兩組患者在單肺通氣期間和結束后，血清和支氣管肺泡灌洗液中MDA顯著高于單肺通氣期前，而S組較P組能顯著降低血清和支氣管肺泡灌洗液中MDA的水平。單肺通氣導致了肺的氧化應激損傷，而七氟醚能減輕氧化應激損傷，從而具有肺保護作用，這與文獻［3-8］報道一致。

Nrf2/ARE信號通路是細胞抗氧化反應的中樞調節者［3-4］，Nrf2是cap′n′collar（CNC）轉錄因子家族成員中活力最強的轉錄調節因子，在全身各器官中均有表達，在生理狀態下與胞漿蛋白伴侶分子Keapl結合使活性處于相對抑制狀態。氧化應激源作用下，Nrf2與Keapl解耦聯后轉移入核，與抗氧化反應元件ARE結合，調控ARE依賴的第Ⅱ相解毒酶及抗氧化酶基因的轉錄活性，包括HO-1及SOD、谷胱甘肽-S-轉移酶（GST）、過氧化氫酶（CAT）等，從而增加細胞對氧化應激的抗性。HO-1是一種血紅素降解催化酶，催化血紅素降解為膽綠素、一氧化碳和鐵，前者還原成膽紅素后具有很強的抗氧化能力。SOD為廣泛存在于組織細胞內的金屬酶，是體內氧自由基的天然清除劑，其值高低直接反映機體清除氧自由基的能力。本研究結果顯示，S組較P組能顯著增強血清和支氣管肺泡灌洗液中SOD活性和HO-1的含量。可見，七氟醚處理可能增強了Nrf2/ARE信號通路的激活能力和機體的抗氧化能力。

綜上所述，七氟醚具有抗氧化應激損傷作用，其機制可能是通過激活Nrf2/ARE信號通路，增強HO-1和SOD的表達而實現。

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Influence of Sevoflurane on Heme Oxygenase-1 in Patients w ith One Lung Ventilation during Thoracic Surgical Procedures

Zhang Hongqin，Zheng Jing，Jiang Chunxiu，Zhang Jing
（Chongqing Municipal Third People′s Hospital，Chongqing，China 400014）

Objective To investigate the influence of sevoflurane on heme oxygenase-1（HO-1）in the patients with one lung ventilation（OLV）during thoracic surgical procedures.M ethods Forty patients undergoing thoracic surgical procedures with OLV were selected and random ly divided into the total intravenous group（group P）and the sevoflurane whole course inhalation group（group S），20 cases in each group.The radial arterial blood was collected at the anesthesia induction（T0），before OLV（T1），at 30 min after the end of OLV（T2）and 24 h（T3）.The bronchoalveolar lavage fluid was collected at T1and T2.The chemical colorimetric method was adopted to detect the content or activity of malondialdehyde（MDA）and superoxide dismutase（SOD）in serum and bronchoalveolar lavage fluid.ELISA was adopted to detect the level of HO-1 in serum and bronchoalveolar lavage fluid.Results The levels or activity of MDA，SOD and HO-1 in serum at T2and T3in the group P were significantly higher those at T0and T1（P＜0.05），while the MDA level in the group S was significantly decreased compared with the group P and SOD and HO-1 levels were significantly increased（P＜0.05）. The MDA，SOD and HO-1 levels in bronchoalveolar lavage fluid at T2in the group P were significantly higher than those at T1（P＜0.05），while the MDA level in the group S was significantly decreased compared with the group P，while the SOD and HO-1 levels were significantly increased（P＜0.05）.Conclusion Sevoflurane can decrease the content of MDA in serum and bronchoalveolar lavage fluid in the patients with OLV，enhances the SOD activity，increases the HO-1 level，possesses the effect for anti-oxidative stress injury，which could be realized by activating Nrf2/ARE signal pathway and affecting HO-1 expression.

sevoflurane；one lung ventilation；oxidative stress；thoracic surgical procedures；heme oxygenase-1

R969.4；R971+.2

A

1006-4931（2015）16-0026-03

張紅芹（1970-），女，大學本科，副主任醫師，研究方向為臨床麻醉，（電子信箱）zhanghongqin000@126.com；鄭靜，女，大學本科，主治醫師，研究方向為臨床麻醉，本文通訊作者，（電子信箱）344396899@qq.com。

2015-03-30；

2015-04-19）

*重慶市衛生局科研資助項目，項目編號：2012-2-217。