右美托咪啶對單肺通氣患者中性粒細胞NF-κB活性及TNF-α、IL-8和IL-10水平的影響*

李喜龍鄧巧榮張震盧錫華崔亞萍

右美托咪啶對單肺通氣患者中性粒細胞NF-κB活性及TNF-α、IL-8和IL-10水平的影響*

李喜龍①鄧巧榮①張震①盧錫華①崔亞萍①

目的：觀察右美托咪啶（dexmedetomidine，DEX）對胸腹腔鏡聯(lián)合食管癌根治術患者單肺通氣時中性粒細胞（PMN）核因子-κB（NF-κB）活性及血清中TNF-α、IL-10和IL-8水平的影響。方法：擇期行電子胸腹腔鏡聯(lián)合食管癌根治術患者40例，ASA分級Ⅰ或Ⅱ級，體重47～75 kg，年齡36～67歲，男女不限，采用隨機數(shù)字表法分為兩組：右美托咪啶組（D組，n=20）和對照組（C組，n=20）。麻醉誘導前，D組靜脈泵注右美托咪啶1 μg/kg（泵注時間為10 min），隨后以0.5 μg/（kg·h）的速率泵注至手術結束前30 min，C組采用D組同樣的方法靜脈泵注等容量生理鹽水。于單肺通氣前即刻（T0）、單肺通氣30 min（T1）、單肺通氣90 min（T2）、單肺通氣結束后30 min（T3）、單肺通氣結束后4 h（T4）和單肺通氣結束后24 h（T5）時采集動脈血樣5 mL，分離中性粒細胞和血清，應用ELISA法檢測中性粒細胞NF-κ B活性及血清中TNF-α、IL-8和IL-10濃度。同時抽取動脈血1 mL，行動脈血氣分析，計算患者肺泡-動脈血氧分壓差［P（A-a）O2］和呼吸指數(shù)（RI）。結果：D組和C組中性粒細胞NF-κB活性在T1后開始升高，T3達峰；D組中性粒細胞NF-κB活性在單肺通氣開始后各時間點低于對照組（P＜0.05）。兩組血清TNF-α、IL-10和IL-8水平均在T2后開始升高（P＜0.05），T3達高峰，但在T5依然高于術前水平；D組血清TNF-α和IL-8水平在T2、T3、T4、T5均低于C組（P＜0.05），D組血清IL-10水平在T2后各時點均高于C組（P＜0.05）。兩組P（A-a）O2和RI均于單肺通氣開始后升高，但D組較C低。結論：右美托咪啶可通過降低胸腹腔鏡聯(lián)合食管癌根治術患者單肺通氣時PMN NF-κ B活性進而降低促炎因子的表達，抑制單肺通氣患者炎癥反應，保護肺臟功能。

右美托咪啶； 單肺通氣； 中性粒細胞； 核因子-κB； TNF-α； IL-8； IL-10；食管癌

TNF-α； IL-8； IL-10； Esophagus cancer

First-author’s address：Henan Province Cancer Hospital，Zhengzhou 450008，China

近年胸腔鏡技術的日臻成熟，單肺通氣（OLV）已廣泛應用于胸科手術，但胸腔鏡手術時間較長且OLV時由于肺萎陷/復張、肺內(nèi)分流率的增加、氧化應激反應等因素可引起炎性反應，進而損傷臟器功能［1-2］。右美托咪啶（DEX）是α2腎上腺素能受體激動劑。核因子-κ B（NF-κB）是多種炎癥介質(zhì)基因轉(zhuǎn)錄的位點［3］。王東昕等［4］的研究顯示，DEX可抑制OLV患者炎性反應；但DEX對胸腹腔鏡聯(lián)合食管癌根治術患者OLV時NF-κ B活性是否有影響尚鮮有報道。本研究擬探討DEX對胸腹腔鏡聯(lián)合食管癌根治術患者OLV時中性粒細胞（PMN）NF-κ B活性及炎癥因子的影響，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 此次研究已獲本院倫理委員會批準，并與患者或家屬簽署知情同意書。選擇擇期行電子胸腹腔鏡食管癌根治術患者40例，ASA分級Ⅰ或Ⅱ級，年齡36～67歲，男女不限，體重47～75 kg，采用隨機數(shù)字表法將其分為兩組：對照組（C組，n=20）與右美托咪啶組（D組，n=20）。所有患者肝腎功能均正常，無糖尿病、無重度貧血，近期均未使用皮質(zhì)激素、術前未接受放化療、未服用抗生素類藥物、肺功能均正常。兩組患者一般資料比較，差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），具有可比性，見表1。

表1　兩組患者一般資料比較

1.2麻醉與OLV方法 入室后局麻下行左橈動脈和右頸內(nèi)靜穿刺置管。常規(guī)監(jiān)測血壓、心電圖、SpO2、呼氣末CO2、Ppeak和BIS值。麻醉誘導：靜注咪達唑侖0.05～0.08 mg/kg、異丙酚1～2 mg/kg、舒芬太尼0.3～0.5 μg/kg和順阿曲庫銨0.10～0.15 mg/kg，3 min后插入左側(cè)雙腔氣管導管（35～39 F），用聽診法和纖維支氣管鏡檢查來確定導管的位置正確后，連接麻醉機控制呼吸，雙肺通氣時潮氣量8～10 mL/kg，呼吸頻率12～14 次/min，吸：呼比1∶2，OLV時潮氣量5～7 mL/kg，呼吸頻率15～18 次/min， FiO2100%，維持PETCO235～45 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）。麻醉維持：靜脈輸注異丙酚6～8 mg/（kg·h）、順阿曲庫銨0.1～0.15 mg/（kg·h），間斷靜脈注射舒芬太尼0.1～0.3 μg/kg。術中維持BIS值在40～60，維持MAP不超過基礎值的±20%，SpO2＞90%，氣道壓＜30 cm H2O（1 cm H2O=0.098 kPa）。術畢待患者潮氣量＞6 mL/kg、意識清醒、PETCO2＜45 mm Hg時拔除氣管導管。

1.3用藥方法、標本采集及指標測定 麻醉誘導前，D組經(jīng)10 min靜脈泵注右美托咪啶（批號：13060632，江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司）1 μg/kg（泵注時間為10 min），隨后以0.5 μg/（kg·h）的速率泵注至手術結束前30 min，C組采用同法靜脈泵注等量生理鹽水。兩組分別于單肺通氣前即刻（T0）、單肺通氣30 min（T1）、單肺通氣90 min（T2）、單肺通氣結束后30 min（T3）、單肺通氣結束后4 h（T4）和單肺通氣結束后24 h（T5）各時間點抽取橈動脈血5 mL并抗凝，即刻采用密度梯度離心法分離血清和中性粒細胞并于-70 ℃貯存待測。同時抽取動脈血1 mL，采用I-STAT床旁動脈血氣分析儀（Abbott公司，美國）行動脈血氣分析，計算患者肺泡-動脈血氧分壓差［P（A-a）O2］和呼吸指數(shù)（RI）。用酶聯(lián)免疫法測定中性粒細胞核因子-κ B活性和血清TNF-α、IL-8和IL-10的水平（試劑盒購自CST公司）。并記錄OLV時間和手術時間。

1.4統(tǒng)計學處理 采用SPSS 19.0軟件對所得數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，計量資料用（±s）表示，比較采用t檢驗；計數(shù)資料以率（%）表示，比較采用χ2檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

兩組PMN NF-κ B活性在T1后升高，T3達到峰值；D組PMN NF-κ B活性在單肺通氣開始后各時點均低于C組（P＜0.05）。兩組血清TNF-α、IL-8和IL-10水平均于T2后開始升高（P＜0.05），T3達高峰，之后開始下降，但在T5依然高于術前水平；D組血清TNF-α和IL-8水平在T2后各時點均顯著低于C組（P＜0.05），D組血清IL-10水平在T2后各時點均顯著高于C組（P＜0.05）；兩組P（A-a）O2和RI于OLV開始后升高，但D組較C組低（P＜0.05）。見表2。

表2　兩組不同時點PMN NF-κ B活性及血清TNF-α、IL-8和IL-10水平、P（A-a）O2與RI比較（±s）

表2　兩組不同時點PMN NF-κ B活性及血清TNF-α、IL-8和IL-10水平、P（A-a）O2與RI比較（±s）

#與T0相比，P＜0.05；▲與C組相比，P＜0.05

組別時間NF-κB活性（pg/well）TNF-α（pg/mL）IL-8（pg/mL）IL-10（pg/mL）P（A-a）O2（mm Hg）RI D組（n=20）T0 64±11 6.5±1.5 8.6±1.520.6±6.7305±260.92±0.18 T1 80±23#▲7.2±3.5 9.3±2.327.1±7.8415±56#▲3.97±1.14#▲T2 93±26#▲15.2±4.6#▲17.6±5.2#▲45.7±12.5#▲423±45#▲4.80±1.12#▲T3120±38#▲34.1±4.8#▲36.5±8.4#▲56.2±11.5#▲410±26#▲2.22±0.58#▲T4101±31#▲30.6±5.3#▲33.4±8.4#▲63.3±16.1#▲290±260.86±0.48▲T5 57±13▲12.6±4.8#▲16.2±7.6#▲62.1±18.2#▲260±220.80±0.36 C組（n=20）T0 65±13 6.9±1.8 9.0±1.721.7±7.1310±511.11±0.41 T1102±34#8.1±4.2 9.6±2.226.5±6.6546±36#5.48±1.63#T2138±43#28.8±5.8#30.4±6.2#31.6±11.5#564±59#7.03±1.59#T3169±48#48.2±5.2#52.6±9.3#39.8±12.1#425±51#4.51±1.20#T4131±42#45.4±5.5#46.7±8.7#40.6±13.2#308±411.61±0.31 T5 76±2023.7±6.1#29.5±8.4#42.1±17.2#271±231.05±0.43

3 討論

單肺通氣（OLV）所致肺損傷其病理生理機制比較復雜，有研究表明OLV激活了核因子-κ B（NF-κ B）而導致多種細胞因子和炎癥介質(zhì)過量釋放進而損傷臟器功能。

右美托咪啶（DEX）廣泛應用于臨床麻醉中，其可以高選擇性地與α2受體結合，具有鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜、抗焦慮、抗炎性反應和交感神經(jīng)抑制作用。研究表明DEX能降低肺部炎性因子的表達、清除氧自由基、防止組織脂質(zhì)過氧化、減輕缺血性肺損傷和降低OLV患者圍術期的炎性反應［5-8］。

腫瘤壞死因子-α（TNF-α）和白介素-8（IL-8）均是急性肺損傷的生物性標志。TNF-α在炎癥反應中具有啟動和觸發(fā)的作用。IL-8在急性肺損傷中是強有力的中性粒細胞趨化因子，與患者預后密切相關［9］。IL-10是較強的抑炎因子，可減輕肺的缺血再灌注損傷［10］。因此，本研究檢測TNF-α、IL-8和IL-10來反映炎癥反應的強弱。本研究參照文獻［8］選擇DEX給藥方法，結果顯示兩組T2后血清促炎因子水平均顯著升高，于T3達峰，但T5仍然高于OLV前水平，說明OLV確實可導致炎癥反應，其機制可能與OLV時過度的機械牽張刺激、肺萎陷/復張、低氧血癥和缺血/再灌注等有關［11］。D組促炎因子水平低于C組，而抑炎因子水平高于C組，說明OLV過程中使用DEX可以抑制炎癥反應，與王東昕等［4］的研究結果一致。

NF-κ B是具有基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)作用的蛋白質(zhì)因子，是多種炎癥因子的基因轉(zhuǎn)錄位點，通常情況下其與I-κ B結合以無活性形式存于胞漿中［12］，OLV過程中產(chǎn)生的促炎因子可作用于I-κ B蛋白激酶，加速NF-κ B的活化；NF-κ B活化后又加快促炎因子的轉(zhuǎn)錄。本研究檢測了兩組患者NF-κ B的表達活性，結果顯示其隨著OLV的開始而增高，說明OLV的啟動促進了PMN中的NF-κ B活化，其機制可能為：（1）OLV過程中的機械牽張刺激激活NF-κ B；（2）OLV時產(chǎn)生的促炎因子加速NF-κ B的活化；（3）OLV過程中產(chǎn)生的氧自由基可作為第二信使激活NF-κ B。本研究結果表明，血清炎性因子水平隨著NF-κ B活性的變化而變化，且C組高于D組，說明DEX可降低NF-κ B活性。但DEX抑制NF-κB活化的機制尚不明確，其原因可能為：（1）抑制超氧化物的產(chǎn)生，進而降低自由基對其的活化［13-14］；（2）DEX定可抑制中性粒細胞內(nèi)Toll樣受體4合成進而抑制NF-κ B信號通路的激活［15］；（3）DEX降低NF-κB和促炎因子之間的正反饋過程。

筆者同時觀察了兩組患者的肺泡動脈血氧分壓差［P（A-a）O2］和呼吸指數(shù)（RI），P（A-a）O2是反映肺換氣與彌散功能的指標，RI可反映肺的通氣功能和氧氣交換功能。本研究中，P（A-a）O2和RI隨著OLV的開始而明顯升高，提示發(fā)生了肺損傷，而D組較C組低，說明OLV中運用DEX可保護肺臟功能。

綜上所述，DEX可通過降低胸腹腔鏡聯(lián)合食管癌根治術患者OLV時中性粒細胞核因子-κ B的活性進而減輕單肺通氣所致的炎癥反應，保護肺臟功能。

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Effects of Dexmedetomidine on NF-κ B Activity of Polymorphonuclear Neutrophils，TNF-α，IL-8 and IL-10 during one Lung Ventilation in Patients Undergoing Electronic Thoracoscope Esophageal Cancer Radical Resection

LI Xi-long，DENG Qiao-rong，ZHANG Zhen，et al.Medical Innovation of China，2016，13（29）：013-016

Objective：To observe the effects of Dexmedetomidine on NF-κ B activity of polymorphonuclear neutrophils，TNF-α，IL-8 and IL-10 expression in one lung ventilation（OLV） patients.Method：Forty electronic thoracoscope esophagus cancer radical resection patients were divided randomly into two groups：the control group（C group，n=20） and Dexmedetomidine group（D group，n=20）.5 milliliter radialartery blood was abstracted at the beginning of OLV（T0），30 min（T1），90 min（T2） after the beginning of OLV，30 min（T3），4 h（T4） and 24 h（T5） after one lung ventilation finished.NF-κ B activity was measured in ELISA and expression of TNF-α，IL-10 and IL-8 were tested in ELISA.Alveolar-arterial blood oxygen difference［P（A-a）O2］ and respiratory index（RI） were also recorded at the same time.Result：The value of NF-κB activity rised after T1，the peak value of NF-κB activity was got T3.NF-κB activity in D group was lower than that of C group at all time points after T0.Expression of TNF-α，IL-8 and IL-10 rised in two groups at T2，T3，T4 and T5.TNF-α and IL-8 expression in C group were higher than those in D group on T1，T2，T3，T4 and T5.But IL-10 expression in C group was lower than that in D group at the same time.The value of P（A-a）O2and RI showed a progressive rise after T0.The value of P（A-a）O2and RI in C group were higher than those in D group after T0.Conclusion：Dexmedetomidine can reduce the activity of NF-κ B and then reduce the expression of TNF-α and IL-8.Dexmedetomidine can reduce inflammatory reaction during OLV and shows positive pulmonary protection.

Dexmedetomidine； One lung ventilation； Polymorphonuclear neutrophils； NF-κ B；

河南省高等學校重點科研項目（15A320076）

①河南省腫瘤醫(yī)院 河南 鄭州 450008

盧錫華

10.3969/j.issn.1674-4985.2016.29.004

（2016-06-12） （本文編輯：程旭然）