肝移植患者新肝期血清炎癥因子的變化及其對心肌損傷的機制研究

賈莉莉，喻文立，翁亦齊，王菲，杜洪印，王剛，王永旺，盛明薇

（1.天津醫科大學一中心臨床學院，天津 300192；2.天津市第一中心醫院麻醉科，天津 300192）

肝移植術后心臟并發癥的發生率為9%～25%，是術后患者病死率增加的主要原因之一［1］。研究表明，肝移植患者新肝再灌注早期心肌抑制明顯，表現為平均動脈壓、心排出量、心臟指數和每搏量均顯著下降，具體機制尚不明確［2］。本研究觀察了24例肝移植患者新肝期血清中腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細胞介素-6（IL-6）、心肌肌鈣蛋白I（cTnI）、肌酸激酶同工酶（CK-MB）和乳酸脫氫酶（LDH）的變化規律，分析血清炎癥因子與心肌損傷的關系，旨在探討心肌損傷的可能機制，并為新肝期炎癥反應調控及心肌保護的時機選擇提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料：收集2013年3月至2014年10月于天津市第一中心醫院行肝移植患者24例（男20例，女4例），年齡43～63歲，體質量指數18～25 kg/m2，美國心臟協會（AHA）心功能分級A或B級，均未合并肝性腦病，腎、肺功能未見異常。所有病例均獲醫院倫理委員會批準，并與患者或家屬簽署知情同意書。

1.2 麻醉方法：患者入室建立靜脈通路后注射咪達唑侖0.05 mg/kg和東莨菪堿0.3 mg/kg。局麻下行橈動脈穿刺置管，監測有創動脈血壓。麻醉誘導：靜脈注射丙泊酚1～2 mg/kg、舒芬太尼1 μg/kg和苯磺順阿曲庫銨0.15 mg/kg，氣管插管后行機械通氣，維持呼氣末CO2分壓（PetCO2）30～35 mmHg（1 mmHg＝0.133 kPa），吸入氧濃度為50%～60%。麻醉維持：靶控輸注丙泊酚2～4 μg/ml，吸入1%～2%七氟醚，間斷靜脈注射舒芬太尼0.5 μg/kg，靜脈輸注苯磺順阿曲庫銨1～2 μg /（kg·min）維持肌松。當血紅蛋白濃度小于80 g/L時輸注濃縮紅細胞，根據凝血功能情況輸注新鮮冰凍血漿。

1.3 監測指標：患者入手術室后常規監測心率、無創血壓、脈搏血氧飽和度和心電圖。麻醉誘導后行橈動脈穿刺置管，連續動態血壓監測（MAP），氣管內插管后在超聲引導下行右頸內靜脈穿刺置入三腔中心靜脈導管，連續監測中心靜脈壓（CVP）和鼻咽溫度。術中間斷采集動脈血，行動脈血氣分析（pH、氧分壓、二氧化碳分壓、剩余堿），測定血鉀、血鈣、血糖、凝血酶原時間（PT）、凝血酶時間（TT）、活化部分凝血活酶時間（APTT）和纖維蛋白原等指標。分別于切皮前即刻（T0）、新肝期（血管吻合完畢，腔靜脈和門靜脈開放，移植肝臟重新獲得灌注時被定義為新肝期開始［3］）1分鐘（T1）、2小時（T2）、術畢（T3）、術后 4小時（T4）及術后24小時（T5）采集中心靜脈血，應用酶聯免疫吸附試驗（ELISA）檢測血清中TNF-α和IL-6濃度（北京四正柏生物科技有限公司），應用Access2 電化學發光儀（Beckman Coulter公司，美國）檢測血清cTnI和CK-MB濃度，應用LX-20型全自動生化分析儀（Beckman Coulter公司，美國）檢測LDH活性。

1.4 統計學分析：采用SPSS17.0軟件進行統計學分析，計量資料以均數±標準差（）表示，各時點監測指標的比較采用重復測量數據的方差分析，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 一般臨床資料：患者均順利完成手術，手術時間（652±150）分鐘，麻醉時間（745±146）分鐘，無肝期時間（92±32）分鐘，晶體液（1 055±238）ml，膠體液輸注量（1 562±430）ml，紅細胞輸注量（1 332±360）ml，血漿輸注量（2 125±470）ml，失血量（1 363±350）ml，尿量（2 342±545）ml。

2.2 炎癥因子和心肌損傷標志物變化：術中無肝期和新肝再灌注期血流動力學變化明顯。下腔靜脈阻斷后，動脈血壓、CVP、肺動脈壓和心排量下降，新肝再灌注期上述指標逐漸恢復。與T0比較，T2～T5血清中TNF-α、IL-6、cTnI、CK-MB濃度和LDH活性均顯著升高（P＜0.05或 P＜0.01），圍術期患者各時間點血清炎癥因子和心肌損傷指標變化情況見表1。

表1 24例患者各時點炎癥因子和心肌損傷標志物變化（）

表1 24例患者各時點炎癥因子和心肌損傷標志物變化（）

注：與T0比較，*P＜0.05，**P＜0.01

時間點 例數（例）TNF-α（ng/L）IL-6（ng/L）cTnI（μg/L）CK-MB（μg/L）LDH（U/L）T0 24 21±8 70±18 0.042±0.018 1.6±0.5 170±58 T1 24 37±14** 449±129** 0.093±0.041** 4.1±0.9** 479±129**T2 24 182±29** 1751±255** 0.126±0.045** 5.1±1.7** 547±216**T3 24 89±22** 1420±251** 0.215±0.065** 10.3±2.2** 620±251**T4 24 71±26** 947±219** 0.252±0.055** 15.2±2.5** 751±255**T5 24 28±13* 417±97** 0.198±0.045** 10.3±2.2** 417±97**

3 討 論

肝移植手術必然存在供體肝臟缺血/再灌注這一過程，研究表明，肝臟缺血/再灌注可刺激TNF-α和IL-6等促炎細胞因子的產生，而產生的細胞因子加重肝缺血/再灌注損傷程度［4］。TNF-α主要由激活的巨噬細胞、中性粒細胞、內皮細胞及淋巴細胞分泌，是一種強效多功能性的細胞因子，它通過與靶細胞膜上的特異性受體結合發揮作用，在炎癥反應過程中起重要作用［5］。IL-6主要由單核巨噬細胞、活化的T細胞、成纖維細胞和血管內皮細胞等產生，也是一種多功能細胞因子，被認為是機體應激反應中最敏感的一種介導物和標志物，在誘導肝臟合成急性期反應蛋白中具有重要作用［6］。肝臟缺血/再灌注時，細胞缺血缺氧，ATP生成減少，細胞膜通透性增加，鈣離子被動進入細胞增加，同時因鈣泵功能障礙，細胞排鈣能力下降，出現細胞內鈣超載。肝臟庫普弗細胞是體內最大的巨噬細胞池，因鈣超載而被活化，分泌釋放大量TNF-α，既可直接損傷血管內皮細胞又可誘導產生IL-6等其他促炎細胞因子［7-9］。本研究結果顯示，進入新肝期后血清TNF-α和IL-6濃度開始顯著升高，持續至術后24小時，提示新肝再灌注早期有大量炎癥因子被釋放入血。

cTnI和CK-MB是心肌損傷的重要標志物，有助于心肌損傷的早期診斷［10］。當心肌細胞損傷后，cTnI和CK-MB釋放進入血液循環，在血清中的濃度于3～5小時出現升高，24小時達到峰值。LDH活性是反映缺血/再灌注損傷的重要指標［11］。本研究結果顯示，進入新肝期后血清中cTnI、CK-MB濃度和LDH活性均開始顯著升高，持續至術后24小時，提示肝移植患者新肝期存在一定程度的心肌損傷。炎癥因子的過度釋放與心肌抑制作用具有密切關系。Marfella等［12］研究表明，一氧化氮（NO）可能是TNF-α心肌負性變力作用的重要介質，TNF-α可通過誘導心肌細胞內一氧化氮合酶（iNOS）過度表達，導致NO大量生成，使肌絲對Ca2+的反應性降低，從而引起對心肌的負性變力效應。離體心肌細胞實驗證實，IL-10能拮抗TNF-α所引起的氧化應激反應，避免心肌細胞的損傷，二者之間的平衡對心肌保護具有重要生理意義［13］。本研究發現，血清中TNF-α和IL-6濃度出現升高與心肌損傷標志物升高的時點基本一致，提示新肝期大量炎癥細胞因子釋放可能是導致心肌損傷的重要因素。一些臨床試驗也證實，通過抑制TNF-α和IL-6濃度升高，可使心衰患者左室結構和功能得到明顯改善［14-15］。

綜上所述，肝移植患者新肝期存在一定程度的心肌損傷，其機制可能與炎癥細胞因子的大量釋放有關。