右美托咪定對體外循環手術患兒Th1/Th2平衡的影響

郭瓊梅，劉秀葉，盧學姿，王 莉

(河北醫科大學第一醫院麻醉科，河北 石家莊 050031)

體外循環(cardiopulmonary bypass,CPB)下心內直視手術是目前小兒先天性心臟畸形矯治的主要方法。CPB過程中，血液與氧合器及各種管道等非生物表面接觸、手術創傷、內毒素釋放、器官缺血再灌注等因素均可導致炎癥介質的大量釋放，同時啟動機體免疫反應的改變，出現免疫抑制，造成機體免疫力降低，甚至造成多器官功能下降，增加圍術期并發癥[1]。T細胞作為機體重要的免疫調節及效應細胞，輔助性T細胞(helper T cell，Th)1和Th2是CD4+T細胞的兩個重要的功能亞群，Th1、Th2的動態平衡維持著機體正常的免疫狀態，Th1/Th2平衡的改變在許多疾病的發生發展中起著重要作用[2-4]。研究表明，在CPB過程中會發生Th1/Th2平衡向Th2方向漂移，而這種失衡可能是CPB術后嚴重并發癥及圍術期病死率增加的重要原因[5]。右美托咪定作為目前臨床廣泛應用的麻醉輔助藥物，其在圍術期的器官保護作用備受關注，研究已經證實，右美托咪定可以通過多種機制減輕CPB過程中的炎癥反應[6]，可以改善腫瘤及圍術期的免疫功能，有利于康復[7-9]，改善CD4+/CD8+水平，減輕嬰幼兒CPB術后免疫抑制[10]。右美托咪定是否可以改善CPB過程導致的Th1/Th2失衡，臨床報道較少。本研究擬觀察右美托咪定對CPB心內直視手術患兒Th1/Th2的影響，探討右美托咪定對CPB圍術期免疫功能的影響及其器官保護作用的機制，為臨床應用提供參考。報告如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選擇2015年10月—2018年3月在河北醫科大學第一醫院擇期CPB下行室間隔缺損修補術患兒80例，年齡4～8歲，美國麻醉醫師協會(American Society of Anesthesiologists,ASA)分級Ⅱ或Ⅲ級，無免疫系統疾病，無近期急性感染史，肝腎功能未見異常，無重度貧血及近期使用皮質激素治療史。采用隨機數字表法分為對照組和右美托咪定組，每組40例。2組患兒性別、年齡、體重、主動脈阻斷時間和CPB時間差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。見表1。

表1 2組一般指標比較

本研究經醫院醫學倫理醫學委員會批準通過，所有患兒監護人均知情同意并簽署知情同意書。

1.2研究方法

1.2.1麻醉方法 入室前30 min肌肉注射東莨菪堿0.01 mg/kg。肌肉注射氯胺酮4～6 mg/kg后入室，監測血壓、心率和動脈血氧分壓，開放外周靜脈通路，行橈動脈穿刺置管，持續監測平均動脈壓(mean artery pressure，MAP)。所有患兒靜脈注射咪唑安定0.15 mg/kg，舒芬太尼1 μg/kg，依托咪酯0.3 mg/kg，羅庫溴銨0.6 mg/kg麻醉誘導，氣管插管后行機械通氣，氧流量2 L/min，潮氣量10～12 mL/kg，吸呼比1∶2，維持呼氣末二氧化碳分壓35～45 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)。行右頸內靜脈穿刺置管。麻醉誘導后右美托咪定組給予初始劑量1 μg/kg鹽酸右美托咪定注射液(江蘇恩華藥業股份有限公司,批號 20131101)泵注(給藥時間>10 min)，繼之以0.5 μg·kg-1·h-1的速率維持至術畢，對照組同樣的方法給予等容量生理鹽水。間斷靜脈注射舒芬太尼0.5～1 μg/kg、羅庫溴銨0.3～0.6 mg/kg，丙泊酚4～6 mg·kg-1·h-1持續輸注維持麻醉。CPB采用WEL-1000人工心肺機(天津匯康醫用設備有限公司)和ODMO-100型膜式氧合器(西安岱岱生物醫學工程有限責任公司)。羥乙基淀粉130/0.4、壓積紅細胞、冷凍血漿等預充，晶膠比0.4～0.6∶1。動脈流量80～120 mL·kg-1·min-1，術中維持MAP 40～60 mmHg。術畢帶氣管導管入重癥監護病房，待患兒蘇醒、肌力恢復、血流動力學穩定后拔除氣管導管，術后進行靜脈鎮痛，配方為舒芬太尼2 μg/kg加生理鹽水稀釋至100 mL，輸注速率2 mL/h，維持疼痛模擬視覺評分≤3分。術后患者統一管理。

1.2.2標本采集與指標檢測 分別于CPB開始前(T1)、CPB開始后30 min(T2)、CPB停止即刻(T3)、CPB后24 h(T4)和CPB后72 h(T5)采集動脈血樣，使用乙二胺四乙酸管收集血液，2 000 r/min離心20 min，取上清液。按試劑盒說明加入細胞因子試劑。用流式細胞儀檢測血漿腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、白細胞介素(interleukin，IL)-6、干擾素γ(interferon-γ，IFN-γ)和IL-4的水平。

1.3統計學方法 應用SPSS 22.0統計學軟件分析數據。計量資料比較采用獨立樣本的t檢驗和重復測量設計資料的方差分析，計數資料比較采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.12組患兒血清IL-4、IFN-γ、IFN-γ/IL-4比較 2組患兒血漿IL-4水平呈先升高后降低趨勢，右美托咪定組IL-4水平在T2～4時低于對照組，組間、時點間、組間·時點間交互作用差異有統計學意義(P<0.05)。2組患兒血漿IFN-γ、IFN-γ/IL-4水平呈先降低后升高趨勢，右美托咪定組IFN-γ、IFN-γ/IL-4水平在T2～4時高于對照組，組間、時點間、組間·時點間交互作用差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 2組血清IL-4、IFN-γ、IFN-γ/IL-4比較

2.22組患兒血清TNF-α、IL-6水平比較 2組患兒血清TNF-α、IL-6水平呈先升高后降低趨勢，右美托咪定組TNF-α、IL-6水平在T2～4時低于對照組，組間、時點間、組間·時點間交互作用差異均有統計學意義(P<0.05)。見表3。

表3 2組血清TNF-α、IL-6水平比較

3 討 論

CPB過程中諸多非生理因素誘發各種細胞因子產生和釋放的紊亂，導致全身炎癥反應，激活機體的非特異性和特異性免疫應激反應。大量炎癥介質的釋放會導致機體淋巴細胞活化、增生和凋亡的異常，造成機體免疫調節系統的紊亂，機體免疫功能降低[11]，導致圍術期器官功能障礙，各種感染性和非感染性并發癥增加。

T淋巴細胞介導的細胞免疫是機體特異性免疫應激反應的重要組成部分，按細胞表面分子標志物不同，T淋巴細胞分為CD4+和CD8+細胞亞群，而Th1和Th2是CD4+細胞的2個獨立的功能細胞亞群。Th1細胞主要產生和釋放IFN-γ、IL-2、IL-12和腫瘤壞死因子等細胞因子，參與細胞免疫及遲發型超敏炎癥的形成。Th2細胞主要產生和釋放IL-4、IL-6、IL-10、IL-13等細胞因子，參與B細胞的分化和抗原的調節轉換過程，以介導體液免疫為主。Th1和Th2細胞及各種細胞因子的動態平衡是維持機體正常免疫狀態的基礎。在機體的炎癥反應中，IFN-γ和IL-4可以相互拮抗，同時參與細胞分化與功能調控過程，二者的相互作用可以影響Th1和Th2細胞分化的偏移性。因此，本研究以IFN-γ/IL-4作為反映Th1/Th2平衡狀態的指標。

Th1和Th2細胞亞群通過產生和釋放各種細胞因子，介導并參與了CPB誘發的全身炎癥反應。倪海峰等[12-13]通過對CPB與非CPB心臟手術圍術期Th1、細胞毒性T細胞(cytotoxic T cell，Tc)1/Th2、Tc2細胞亞群及炎癥介質的對比分析發現，CPB導致的Th1、Tc1/Th2、Tc2失衡會造成機體抗炎反應和促炎反應的調節紊亂，導致機體出現一系列的感染和非感染性并發癥，器官功能受損等，增加圍術期病死率，其機制與2種細胞的特異性轉錄因子T-bet與GATA結合蛋白3的表達變化，從而調控IFN-γ和IL-4的表達有關。非CPB與CPB冠狀動脈搭橋手術相比，對Th1/Th2平衡影響小，術后各種并發癥發生率明顯降低，對心臟等重要臟器功能損傷小[5]。本研究采用流式細胞學技術，觀察了CPB對血漿IFN-γ/IL-4表達水平的影響，結果顯示，隨著CPB的進行，2組患兒血漿中由Th1細胞亞群分泌的IFN-γ表達水平降低，由Th2細胞亞群分泌的IL-4表達水平升高，IFN-γ/IL-4降低，術后72 h恢復，說明CPB導致了T細胞分化向Th2細胞亞群方向偏移。同時觀察了血漿TNF-α和IL-6水平的變化，結果顯示隨著CPB的進行，2組患兒血漿TNF-α和IL-6表達水平升高，術后逐漸恢復。說明CPB影響了患兒Th1/Th2平衡，參與了CPB誘導的炎癥反應，在這一過程中Th2介導的體液免疫占主要地位，Th1介導的細胞免疫受到抑制。

右美托咪定作為一種新型的鎮靜、鎮痛藥物，被廣泛應用于臨床麻醉[14-15]。研究證實，術中應用右美托咪定可以減少CD4+/CD8+的變化，改善腫瘤手術患者的免疫抑制，有利于恢復[16-17]。行腹腔鏡膽囊切除術患者術中應用右美托咪定，可以改善手術導致的Th1/Th2向Th2偏移，并呈劑量依賴性[18]。右美托咪定影響免疫功能的機制主要包括：①通過鎮痛和抗應激作用，減輕神經內分泌系統及下丘腦-垂體-腎上腺素軸對自然殺傷細胞、T淋巴細胞活化的影響，改善免疫功能；②通過抑制交感神經系統和下丘腦-垂體-腎上腺素軸信號轉導，減少炎癥因子的產生，減輕圍術期炎癥反應，從而減輕機體的免疫抑制；③右美托咪定可以減少一些具有免疫抑制作用的麻醉藥物的用量，如吸入麻醉藥和阿片類鎮痛藥，減輕腫瘤手術患者圍術期的免疫抑制。本研究結果顯示，2組在CPB后IFN-γ/IL-4升高，術后72 h恢復，IL-6和TNF-α水平升高，術后72 h 2組TNF-α水平恢復，右美托咪定組IL-6水平低于對照組。說明右美托咪定減輕了CPB引起的Th1/Th2向Th2漂移，緩解了機體的免疫抑制狀態，減輕了圍術期炎癥反應。

綜上所述，右美托咪定可以減輕CPB引起的Th1/Th2向Th2漂移，緩解機體的免疫抑制狀態，減輕圍術期炎癥反應。