異丙酚-氯胺酮麻醉對兔嚴重燒傷早期細胞因子平衡的影響

張昆 夏建國

[摘要]目的 探討異丙酚-氯胺酮對兔嚴重燒傷早期細胞因子的影響。方法 選取雄性新西蘭兔30只，隨機分為正常對照組（C組）、燒傷對照組（BC組）和異丙酚-氯胺酮麻醉組（PK組），每組10只。燒傷前1 d用戊巴比妥鈉麻醉后頸內靜脈、頸外動脈置管備用，實驗當天將BC組和PK組兔制成30%體表總面積（TBSA）3度燒傷模型。PK組于傷后1 h靜脈注射異丙酚1.5 mg/kg，90 s后行氣管內插管，接麻醉機半緊閉供氧，保留自主呼吸，靜脈泵注異丙酚0.15 mg/（kg·min）和氯胺酮0.15mg/（kg·min）維持麻醉，麻醉4 h后停藥。C組輸入乳酸鈉林格液，輸入量：80 ml/（d·kg）;BC組和PK組輸入晶膠體（1∶1），補液量為1.75×燒傷面積（%TBSA）×體重+80 ml/（d·kg）。三組在燒傷前、燒傷后1、6、12、24 h這5個時間點采集動脈血行血氣分析，靜脈采血檢測血清白細胞介素-1（IL-1）、IL-6及腫瘤壞死因子-α（TNF-α）濃度。結果 BC、PK組的輸液量比較，差異無統計學意義（P>0.05），與C組比較，BC、PK組的輸液量顯著增多，差異有統計學意義（P<0.05）。BC、PK組燒傷后的PaCO2比C組明顯降低（P<0.05）;BC、PK組燒傷后的Lac比燒傷前顯著升高（P<0.05），PK組較BC組顯著降低（P<0.05）;血pH值、PaO2和SaO2在各時間點與燒傷前比較，差異無統計學意義（P>0.05）;燒傷后，BC、PK組的IL-1、IL-6、TNF-α濃度較燒傷前顯著升高（P<0.05），PK組采用異丙酚-氯胺酮麻醉處理后的IL-1、IL-6及TNF-α在燒傷后6、12、24 h時均比BC組降低（P<0.05）。結論 異丙酚-氯胺酮麻醉能有效地降低血清細胞因子的水平，對嚴重燒傷早期的全身性炎癥反應有一定的抑制作用，同時可改善組織灌注，有利于嚴重燒傷早期的復蘇。

[關鍵詞]異丙酚;氯胺酮;嚴重燒傷;細胞因子

[中圖分類號] R332? ? ? ? ? [文獻標識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1674-4721（2019）3（a）-0013-04

嚴重體表燒傷能引起機體免疫細胞釋放炎性因子，從而誘發全身炎癥反應綜合征。促炎性細胞因子如 TNF-α、IL-1β和IL-6等在燒傷早期隨著機體炎癥反應的增強而升高，其升高程度與燒傷后多器官功能衰竭的發生、發展密切相關[1-2]。氯胺酮具有良好的麻醉作用和鎮痛效果，能明顯減少嚴重燒傷患者炎性細胞因子的產生和釋放[3]，且具有興奮交感神經提升血壓的作用，與異丙酚合用能減少異丙酚的用量，避免嚴重燒傷患者的循環大幅波動。但氯胺酮復合異丙酚麻醉對嚴重燒傷早期炎癥反應的影響還不十分清楚，本研究以兔燒傷模型探討氯胺酮-異丙酚靜脈復合麻醉對嚴重燒傷早期炎癥反應的影響。

1材料與方法

1.1 材料及分組

經醫院動物管理倫理委員會同意，將30只雄性新西蘭兔用隨機數字表法分為三組，每組10只。分別為正常對照組（control，C組）、燒傷對照組（burn control，BC組）、異丙酚-氯胺酮麻醉組（Propofol-Ketamine anesthesia，PK組），由湖北省實驗動物研究中心提供動物，平均體重（2.235±0.142）kg，許可證號：SCXK（鄂）2008-0005。

1.2 模型制作

提前24 h由耳緣靜脈注射戊巴比妥鈉，麻醉后行頸內靜脈和頸動脈穿刺置管備用，將兔背部涂抹10%硫代鈉脫毛，燒傷面積為總體表面積的30%。體表面積公式：A（m2）=R×W2/3，A為體表面積（m2），W為體重（kg），經計算燒傷面積約為514 cm2。參照劉利兵等[4]的方法制備兔30%TBSA 3度嚴重燒傷模型。燒傷后笫1個24 h補液量為1.75×燒傷面積（%TBSA）×體重+80 ml×體重，即行頸內靜脈輸注晶膠體（1∶1）進行液體復蘇，一半量在傷后8 h內輸完，另外一半在傷后24 h內勻速輸完。C組輸入晶體液80 ml/（d·kg）。晶體液使用乳酸鈉林格液，膠體液用羥乙基淀粉130/0.4（北京費森尤斯卡比醫藥有限公司，批號81H1173）。

1.3 實驗方法

PK組在燒傷后1 h靜脈注射異丙酚1.5 mg/kg誘導插管，接麻醉機給氧，保留自主呼吸，然后靜脈持續泵入異丙酚（阿斯利康公司，批號X14081A）0.15 mg/（kg·min）和氯胺酮（江蘇恒瑞醫藥股份有限公司，批號KH140304）0.15 mg/（kg·min） 維持麻醉，麻醉4 h后停藥。

1.4 監測指標

設定燒傷前、燒傷后1、6、12、24 h這5個時間點，于各個時間點經頸動脈采血行血氣分析，頸靜脈采血使用酶聯免疫實驗（ELISA）測定血清IL-1、IL-6及TNF-α濃度。

1.5 統計學方法

數據使用StataSE 12.1統計學軟件處理，計量資料用均數±標準差（x±s）表示，組間比較采用t檢驗，以P<0.05為差異有統計學意義。

2結果

2.1三組輸液量的比較

實驗過程中，C組輸晶體液為（170.43±15.23）ml，BC、PK組輸注晶膠體液量分別為（338.21±26.56）、（329.25±27.82）ml，BC、PK組的輸液量比較，差異無統計學意義（P>0.05）;與C組比較，BC、PK組的輸液量顯著增多，差異有統計學意義（P<0.05）。

2.2 三組燒傷前后動脈血pH值、PaCO2、PaO2、SaO2、Lac 的比較

BC、PK組傷后的PaCO2比燒傷前明顯降低，差異有統計學意義（P<0.05），Lac比燒傷前明顯升高，差異有統計學意義（P<0.05），pH值、PaO2、SaO2燒傷后與燒傷前比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。PK組與BC組比較，燒傷后各時間點PaCO2、Lac顯著降低，差異有統計學意義（P<0.05）（表1）。

2.3 三組燒傷前后血清IL-1 、IL-6、TNF-α濃度的比較

BC、PK組燒傷后各時間點（BC組、PK組燒傷后1 h的IL-6除外）的血清IL-1、IL-6、TNF-α濃度顯著升高，與燒傷前比較，差異有統計學意義（P<0.05）。PK組燒傷后6、12、24 h的IL-1、IL-6、TNF-α均比BC組降低，差異有統計學意義（P<0.05）（表2）。

3討論

細胞因子大多數是由巨噬細胞、單核細胞及內皮細胞產生，機體維持一定水平的細胞因子具有積極作用，但過量釋放的細胞因子將破壞機體的免疫功能。機體燒傷后早期由巨噬細胞產生的IL-1β和TNF-α顯著增加[7]，同時伴有內毒素的增加，共同激發機體釋放多種細胞因子和炎癥介質，繼而NF-κB、p38 MAPK和c-Jun氨基末端激酶等信號通路被激活，細胞因子級聯可產生連鎖放大效應，造成炎性反應失控。TNF-α在激活細胞因子網絡方面起核心作用[8]，能促進多種細胞合成分泌IL-1β、IL-2、IL-8、IL-10及白三烯等物質[9]，并促使中性粒細胞（PMN）趨化、移行、黏附在受損內皮。少量的TNF-α可間接調節機體燒傷后炎癥反應，可活化免疫T細胞，對免疫系統起到了積極作用，但過量的TNF-α可使機體發生自身病理性損傷，并進一步促進IL-1β、IL-6、IL-8的生成。IL-1β是啟動炎性反應的關鍵因子[10]，生物學作用與TNF-α相似，IL-1β與TNF-α不僅能夠自分泌，刺激各自的釋放，且能夠相互間誘導，加劇創傷后炎性介質的連鎖反應[11]，同時IL-1β能誘導血漿IL-6的產生[12]，IL-6在生物學作用上和IL-1β、TNF-α有部分重疊。在嚴重燒傷早期，IL-6通過參與caspase-3激活的調控，控制PMN凋亡延遲[13]，聚集的PMN壞死時將釋放大量的酶和超氧離子等毒性物質，引起組織細胞自身的破壞。同時，IL-6對IL-1β和TNF-α具有負反饋調節的作用[14]，這三種前炎性因子互為影響，急劇升高導致炎性失控和廣泛的組織損傷，因此在嚴重燒傷早期，抑制炎性因子的過度釋放具有重要意義。

本實驗結果顯示，燒傷后，兔血清IL-1、IL-6及TNF-α濃度較燒傷前顯著升高，使用氯胺酮與異丙酚復合麻醉后，顯著降低了血清IL-1、IL-6及TNF-α的水平，抑制了嚴重燒傷導致的全身性炎性反應，為防治全身炎性反應綜合征（SIRS）發揮了重要的作用。

氯胺酮可直接抑制體內TNF-α的生成，其在轉錄后水平調節內毒素誘導的TNF-α的生成和釋放，特別是抑制了TNF-α誘導IL-6、IL-8生成，并抑制IL-6、IL-8等促炎因子的心血管抑制作用。在人全血細胞體外模型中，外周血促炎性細胞因子被濃度73 μmol/L以上的氯胺酮抑制[15]。NO是另一種重要的炎性介質，NO和TNF-α都參與SIRS的病理過程，氯胺酮對巨噬細胞產生的NO表現出抑制作用也是通過抑制TNF-α途徑，氯胺酮既減少TNF-α的生成，又抑制其生物學效應。異丙酚通過抑制氧自由基的產生、提高SOD活性，增加組織和細胞的抗氧化能力，抑制內毒素誘導單核巨噬細胞生成TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8和IL-10[16-18]，其機制是通過下調LPS刺激表達的高遷移率族蛋白1（HMGB1）。

本研究中，通過實驗觀察到，三組兔的動脈血氣pH值、PaO2、SaO2比較，差異無統計學意義（P>0.05），說明氧供充分。BC、PK組的PaCO2較C組降低，其機制可能是疼痛刺激導致呼吸變快，通氣過度后PaCO2下降，提示麻醉后兔的呼吸功能未受抑制。氧供和氧耗的平衡是判斷休克嚴重程度和預后的重要依據，BC、PK組燒傷后的Lac較C組均顯著升高，但PK組比BC組顯著降低，提示嚴重燒傷會導致組織灌注下降及對氧的利用產生障礙[5]，使用氯胺酮與異丙酚麻醉可改善組織灌注及氧的代謝，其機制與改善線粒體功能有關[6]。

綜上所述，氯胺酮-異丙酚麻醉可降低嚴重燒傷早期兔血清TNF-α、IL-1和IL-6水平，具有抗炎作用，同時可改善組織灌注，有利于嚴重燒傷早期的復蘇。

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（收稿日期：2018-09-21? 本文編輯：許俊琴）