右美托咪定對(duì)腹腔鏡膽囊切除術(shù)患者Th1、Th2、Th17和Treg細(xì)胞因子水平的影響*

歐陽輝旺, 陳雙全, 李凌, 王正坤, 劉吉平

佛山市婦幼保健院麻醉科(廣東佛山 528000)

腹腔鏡手術(shù)已經(jīng)成為多種腹部疾病治療的標(biāo)準(zhǔn)術(shù)式，雖然微創(chuàng)的術(shù)式對(duì)患者創(chuàng)傷小，但手術(shù)本身和麻醉劑均具有免疫調(diào)節(jié)活性，可能會(huì)導(dǎo)致患者免疫力下降。其中麻醉中患者的免疫受損反應(yīng)是交感神經(jīng)系統(tǒng)和下丘腦-垂體-腎上腺軸激活的結(jié)果[1]。右美托咪定是一種α2腎上腺素能受體激動(dòng)劑，是重癥監(jiān)護(hù)室住院患者鎮(zhèn)靜和鎮(zhèn)痛的有效藥物。動(dòng)物和臨床試驗(yàn)研究[2-3]表明，右美托咪定可減少促炎細(xì)胞因子的分泌，從而減輕全身炎癥反應(yīng)，甚至降低病死率。因此，對(duì)于手術(shù)期間具有增強(qiáng)的炎癥反應(yīng)的患者施用α2激動(dòng)劑具有潛在抑制炎癥反應(yīng)的作用。但右美托咪定對(duì)腹腔鏡圍手術(shù)期免疫調(diào)節(jié)的影響仍值得進(jìn)一步研究。T輔助細(xì)胞的亞型通過前體輔助T細(xì)胞(T helper cell，Th0)分化為T輔助細(xì)胞1(Th1)或T輔助細(xì)胞2(Th2)細(xì)胞來確定。Th1細(xì)胞產(chǎn)生γ干擾素(IFN-γ)并且有利于細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答。Th2細(xì)胞產(chǎn)生白細(xì)胞介素(interleukin，IL)-4和(或)IL-10，并通過抗體產(chǎn)生有利于體液免疫的細(xì)胞因子[4]。研究[5]表明，手術(shù)應(yīng)激會(huì)抑制細(xì)胞介導(dǎo)免疫降低Th1/Th2比值。Th17細(xì)胞群對(duì)IL-23依賴，其產(chǎn)生IL-17但不產(chǎn)生IFN-γ或IL-4。Th17與調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cell，Treg)以及Th1至Th2的比例代表免疫應(yīng)答的狀態(tài)和方向，這幾種亞群中在免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用[6]。本研究旨在探討右美托咪定對(duì)腹腔鏡膽囊切除術(shù)患者麻醉應(yīng)激中Th1、Th2、Th17和Treg細(xì)胞因子水平及其比例的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 本研究為前瞻性隨機(jī)對(duì)照研究，選取2018年9月至2020年9月于我院行腹腔鏡膽囊切除術(shù)的患者共70例。

納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)診斷為慢性膽囊炎、膽囊息肉或膽絞痛且接受腹腔鏡膽囊切除術(shù)；(2)美國麻醉醫(yī)師協(xié)會(huì)ASA分級(jí)為Ⅰ級(jí)或Ⅱ級(jí)；(3)簽署知情同意書。

排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)急性膽囊炎或膽囊積膿的患者；(2)術(shù)前合并發(fā)熱(≥37.5℃)或白細(xì)胞增高(≥10×109·L-1)的患者；(3)對(duì)右美托咪定過敏的患者；(4)合并糖尿病；(5)合并全身炎癥反應(yīng)的患者；(6)合并機(jī)體免疫性疾病或長期使用糖皮質(zhì)激素治療。

70例患者采用隨機(jī)數(shù)字法分為觀察組和對(duì)照組，每組35例，所有受試者干預(yù)方案放入密封不透光的信封中，本研究向醫(yī)院倫理委員會(huì)申請(qǐng)并審核批準(zhǔn)。兩組一般資料差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，有可比性，見表1。

表1 兩組患者基本資料比較

1.2 處理方法

1.2.1 腹腔鏡膽囊切除術(shù) 所有患者均采用標(biāo)準(zhǔn)的腹腔鏡膽囊切除術(shù)進(jìn)行，分別于劍突下1 cm作5 mm切口，于鎖骨中線、肋下緣1 cm作5 mm切口，以及在臍上正中1 cm作5 mm的切口，建立操作通道。

1.2.2 麻醉方法 麻醉前按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生命體征監(jiān)測，預(yù)給氧3～4 min后，所有患者采用利多卡因40 mg，丙泊酚2 mg/kg和羅庫溴銨1 mg/kg誘導(dǎo)麻醉，在氣管插管后，進(jìn)行受控通氣，潮氣量為8 mL/kg，呼吸頻率為12～15次/min，以使呼氣末CO2保持在30～35 mmHg，用七氟醚維持全身麻醉并連續(xù)輸注瑞芬太尼。

1.2.3 右美托咪定的應(yīng)用方法 觀察組患者在麻醉誘導(dǎo)后，立即給予推注劑量為1.0 μg/kg右美托咪定10 min，然后以0.5 μg/(kg·min)的速率連續(xù)輸注。對(duì)照組則分別在麻醉誘導(dǎo)后給予等量體積的生理鹽水，同時(shí)采用等體積按照相同的輸注速度連續(xù)輸注。

1.3 檢測方法 本研究通過患者血漿細(xì)胞因子的表達(dá)水平以評(píng)估免疫細(xì)胞水平。所有患者在麻醉誘導(dǎo)后(T0手術(shù)前的基線值)、手術(shù)結(jié)束時(shí)(T1)和手術(shù)后1 h的麻醉后護(hù)理單元(T2)，從靜脈采集靜脈血進(jìn)行后續(xù)的細(xì)胞因子分析。將所有血液樣品收集在含有抗凝血?jiǎng)┑臉?biāo)準(zhǔn)管中，并在4℃下以1 500 r/min離心10 min，通過移液收集血漿并儲(chǔ)存在-70℃。

采用酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)(ELISA)檢測所有血漿樣本中的IFN-γ、IL-4、IL-17和IL-10，以分別評(píng)估Th1、Th2、Th17和Treg的細(xì)胞因子，所有試劑盒均購自R&D Systems，嚴(yán)格按照操作說明上進(jìn)行操作。IFN-γ、IL-4、IL-17和IL-10的最小可檢測水平分別為0.01、0.05、0.01和0.05 pg/mL。每個(gè)血液樣品分析檢測2次，取其平均值作為最后結(jié)果，同時(shí)計(jì)算IFN-γ與IL-4和IL-17與IL-10的比率。

炎癥因子評(píng)估：術(shù)前和術(shù)后1 h(T2)，通過抽取靜脈血送檢驗(yàn)科檢測兩組患者的血清C反應(yīng)蛋白(C-reactive protein，CRP)、IL-6、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的水平，以評(píng)價(jià)所有患者的炎癥反應(yīng)程度。

麻醉效果評(píng)估：Ⅰ級(jí)：誘導(dǎo)插管患者的血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)維持穩(wěn)定狀態(tài)，無明顯嗆咳和循環(huán)抑制；Ⅱ級(jí)：誘導(dǎo)插管患者的血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)有輕微波動(dòng)，出現(xiàn)輕微嗆咳； Ⅲ級(jí)：誘導(dǎo)插管患者的血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)有明顯波動(dòng)，出現(xiàn)明顯嗆咳；Ⅳ級(jí)：患者的血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)有嚴(yán)重波動(dòng)，需給藥加深麻醉及穩(wěn)定循環(huán)。麻醉優(yōu)良率=(Ⅰ級(jí)例數(shù)+Ⅱ級(jí)例數(shù))/總例數(shù)×100%。記錄兩組患者不同時(shí)間點(diǎn)的收縮壓(systolic blood pressure，SBP)、舒張壓(diastolic blood pressure，DBP) 和心率(heart rate，HR)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)軟件，正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，兩組對(duì)比采用t檢驗(yàn)，計(jì)量資料采用百分比表示，兩組對(duì)比采用2檢驗(yàn)或 Fisher確切檢驗(yàn)，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者手術(shù)時(shí)間和麻醉時(shí)間比較 兩組患者手術(shù)時(shí)間和麻醉時(shí)間對(duì)比差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表2。

表2 兩組患者手術(shù)時(shí)間和麻醉時(shí)間比較

2.2 兩組患者不同時(shí)間點(diǎn)的IFN-γ、IL-4水平對(duì)比 兩組患者T0時(shí)的IFN-γ、IL-4以及IFN-γ/IL-4比值對(duì)比差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，觀察組T1和T2時(shí)間點(diǎn)的IFN-γ水平較T0時(shí)顯著上升，而IL-4較T0時(shí)顯著下降(P<0.05)；對(duì)照組T1和T2時(shí)間點(diǎn)的IFN-γ水平較T0時(shí)顯著下降，而IL-4在T2時(shí)間點(diǎn)較T0時(shí)顯著上升(P<0.05)。觀察組T1和T2的 IFN-γ和IFN-γ/IL-4水平均顯著高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，而IL-4水平顯著低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表3。

表3 兩組患者不同時(shí)間點(diǎn)的IFN-γ、IL-4、IFN-γ/IL-4水平比較

2.3 兩組患者不同時(shí)間點(diǎn)的IL-17和IL-10水平對(duì)比 觀察組與對(duì)照組在T0時(shí)的IL-17、IL-10以及IL-17/IL-10水平對(duì)比差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，觀察組T1和T2時(shí)間點(diǎn)的IL-17水平顯著高于T0時(shí)(P<0.05)，而IL-10水平顯著低于T0時(shí)(P<0.05)；對(duì)照組T1時(shí)間點(diǎn)的IL-17水平顯著低于T0時(shí)(P<0.05)，而T2時(shí)間點(diǎn)的IL-17水平顯著低于T0時(shí)(P<0.05)；其中觀察組T1和T2時(shí)間點(diǎn)的IL-17水平顯著高于對(duì)照組，而IL-10水平顯著低于對(duì)照組，IL-17/IL-10的水平顯著高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表4。

表4 兩組患者不同時(shí)間點(diǎn)的IL-17水平比較

2.4 兩組患者的炎癥因子水平對(duì)比 觀察組和對(duì)照組的CRP、IL-6和TNF-α水平在術(shù)前對(duì)比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，T2時(shí)間點(diǎn)觀察組CRP、IL-6和TNF-α水平均顯著低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表5。

表5 兩組患者的CRP、IL-6和TNF-α水平比較

2.5 兩組患者麻醉期間生命體征和效果對(duì)比 觀察組麻醉效果為Ⅰ級(jí)的共26例，Ⅱ級(jí)的共9例，麻醉優(yōu)良率100%，而對(duì)照組的麻醉效果為Ⅰ級(jí)的共25例，Ⅱ級(jí)的共10例，麻醉優(yōu)良率100%，兩組麻醉優(yōu)良率對(duì)比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。兩組患者不同時(shí)間點(diǎn)的SBP、DPB和HR對(duì)比差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表6。

表6 兩組患者不同時(shí)間點(diǎn)的血壓和HR比較

3 討論

手術(shù)和麻醉的應(yīng)激是身體不同系統(tǒng)發(fā)生的一系列變化，既往研究[7]表明該應(yīng)激可促腎上腺皮質(zhì)激素誘導(dǎo)過量的皮質(zhì)醇釋放并導(dǎo)致胰島素抵抗，從而提高血糖水平，這可能會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響，因?yàn)楦哐且驯蛔C明可以增加術(shù)后傷口感染，手術(shù)和麻醉應(yīng)激期間也會(huì)發(fā)生免疫變化，白細(xì)胞增加浸潤到損傷區(qū)，以及樹突狀細(xì)胞水平升高，減少自然殺傷(NK)細(xì)胞毒性和T細(xì)胞反應(yīng)。T輔助細(xì)胞是參與機(jī)體免疫調(diào)節(jié)的重要T細(xì)胞亞群，但其目前在麻醉和手術(shù)應(yīng)激中的具體變化水平仍未明確[8]。本研究結(jié)果表明了在腹腔鏡膽囊切除術(shù)和麻醉應(yīng)激下，右美托咪定的給藥顯著增加IFN-γ/IL-4和IL-17/IL-10比率。可能原因是，右美托咪定是一種α2激動(dòng)劑，可能分別將Th1/Th2和T17/Treg平衡轉(zhuǎn)向Th1和Th17，從而起到免疫調(diào)節(jié)作用。

初始T輔助細(xì)胞產(chǎn)生各種細(xì)胞因子，根據(jù)在壓力狀態(tài)下接收到的信號(hào)，它們會(huì)產(chǎn)生更特異的細(xì)胞因子[9]。因此，T輔助細(xì)胞被它們分泌的細(xì)胞因子進(jìn)一步細(xì)分。Th1細(xì)胞產(chǎn)生IFN-γ，因此激活巨噬細(xì)胞和細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞，同時(shí)Th1細(xì)胞促進(jìn)細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)，這可能起到保護(hù)作用，并導(dǎo)致術(shù)后感染減少。另一方面，產(chǎn)生IL-4、IL-5和IL-10的Th2細(xì)胞驅(qū)動(dòng)B細(xì)胞產(chǎn)生免疫球蛋白。因此，Th2細(xì)胞促進(jìn)體液或抗體介導(dǎo)的免疫，導(dǎo)致細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)的抑制[10]。因此，轉(zhuǎn)移至Th1或Th2細(xì)胞可顯著影響隨后的免疫應(yīng)答狀態(tài)和方向。考慮到手術(shù)本身會(huì)降低Th1/Th2比值，本研究結(jié)果顯示了手術(shù)中輸注右美托咪定可以顯著抑制術(shù)后CRP、IL-6和TNF-α水平，表明其抑制了圍手術(shù)期的炎癥反應(yīng)，其具體可能是通過Th1/Th2轉(zhuǎn)向Th1分化，從而促進(jìn)術(shù)中免疫調(diào)節(jié)，增加對(duì)機(jī)體的保護(hù)作用。

最近研究表明IL-23依賴性Th細(xì)胞群產(chǎn)生IL-17[11]，這表明Th17也是T細(xì)胞重要的效應(yīng)亞群。IL-17和IL-10分別作為Th17和Treg的細(xì)胞因子及其比例(IL-17/IL-10)在免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用，炎癥和免疫調(diào)節(jié)細(xì)胞因子之間的平衡對(duì)機(jī)體免疫調(diào)節(jié)具有重要作用[12]。本研究結(jié)果顯示了術(shù)中使用右美托咪定能顯著降低患者術(shù)中的IL-4和IL-10水平。IL-4和IL-10是Treg細(xì)胞的細(xì)胞因子，并且Th17/Treg平衡向Th17傾斜，以及Th1/Th2平衡向Th1轉(zhuǎn)移。這些證據(jù)表明，麻醉期間的炎癥反應(yīng)可以通過給予右美托咪定來調(diào)節(jié)。

目前對(duì)于右美托咪定增加Th1/Th2和Th17/Treg細(xì)胞因子比率的確切機(jī)制尚不清楚。一種可能的解釋是基于腎上腺分泌的兒茶酚胺和糖皮質(zhì)激素作用于T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞上的受體，抑制Th1細(xì)胞因子的產(chǎn)生并促進(jìn)Th2細(xì)胞因子的產(chǎn)生，這導(dǎo)致Th1與Th2細(xì)胞因子比率的降低[13]。通過右美托咪定作用調(diào)節(jié)了中樞性交感神經(jīng)作用，以改變交感神經(jīng)系統(tǒng)的過度激活，也減少了手術(shù)期間和手術(shù)后免疫系統(tǒng)相互作用引起的免疫受損反應(yīng)。既往也有動(dòng)物研究中發(fā)現(xiàn)，巨噬細(xì)胞在其表面上具有α2腎上腺素能受體[14]，α2激動(dòng)劑可與巨噬細(xì)胞上的受體結(jié)合并刺激IL-12的分泌，來自小鼠巨噬細(xì)胞的強(qiáng)效Th1細(xì)胞誘導(dǎo)劑。因此，α2激動(dòng)劑右美托咪定可能在手術(shù)和麻醉應(yīng)激患者中起到類似的免疫調(diào)節(jié)劑的作用。既往也有研究[15]顯示而全身麻醉則可降低Th1/Th2比值，而采用丙泊酚輸注可以減少Th1/Th2比率的下降。本研究進(jìn)一步確認(rèn)了采用右美托咪定能促進(jìn)Th17/Treg平衡向Th17轉(zhuǎn)移，以及Th1/Th2平衡向Th1轉(zhuǎn)移，表明術(shù)中采用右美托咪定可以有效地調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫反應(yīng)，以減少術(shù)后相關(guān)不良反應(yīng)或并發(fā)癥的發(fā)生。

綜上所述，右美托咪定可顯著增加腹腔鏡膽囊切除術(shù)患者血漿IFN-γ和IL-17表達(dá)水平，減少IL-4和 IL-10的表達(dá)水平，促進(jìn)對(duì)Th1/Th2和Th17/Treg平衡轉(zhuǎn)向Th1和Th17，從而調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答，減少術(shù)后炎癥反應(yīng)。