降鈣素原值與體外循環(huán)術(shù)后炎癥反應(yīng)嚴(yán)重程度的相關(guān)性研究

姚 圣，劉燦輝，董國華，許 飚

(臨床研究)

降鈣素原值與體外循環(huán)術(shù)后炎癥反應(yīng)嚴(yán)重程度的相關(guān)性研究

姚 圣，劉燦輝，董國華，許 飚

目的 體外循環(huán)(cardiopulmonary bypass，CPB)下心臟手術(shù)可誘發(fā)全身炎癥反應(yīng)，降鈣素原(Procalcitonin，PCT)作為鑒別感染性和非感染性全身炎癥反應(yīng)的工具已得到廣泛應(yīng)用，文中旨在探討PCT在預(yù)測CPB術(shù)后全身炎癥反應(yīng)嚴(yán)重程度中的意義。 方法 統(tǒng)計2011年6月至2011年10月接受心臟瓣膜置換手術(shù)部分患者80例，按術(shù)后全身性炎性反應(yīng)綜合征(systemic inflammatory response syndrome，SIRS)的嚴(yán)重程度作為分組標(biāo)準(zhǔn)，并于術(shù)前清晨8∶00(T0)，術(shù)后8h(T8h)，術(shù)后1－7 d(T1－T7)，測取血漿IL-6、PCT、CRP的濃度。分別對其變化規(guī)律及相關(guān)性進(jìn)行觀察和分析。結(jié)論重癥SIRS組PCT在T8h－T4較輕癥SIRS組有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，尤其在T8h－T3上差異極顯著(P＜0.01)，而C反應(yīng)蛋白(C reaction protein，CRP)在T3－T7較輕癥SIRS組有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，IL-6在各對應(yīng)時間點上差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。結(jié)果與CRP和IL-6比較，PCT能更早、更顯著地在CPB后重癥SIRS的患者血漿中表達(dá)，可能是一種更好的預(yù)警指標(biāo)。

降鈣素原;體外循環(huán);炎性反應(yīng)

0 引 言

CPB下心臟手術(shù)可誘發(fā)非感染性SIRS，其嚴(yán)重程度很大程度上決定了手術(shù)的預(yù)后，因此對CPB

患者進(jìn)行炎性反應(yīng)的監(jiān)測是十分必要的。及早地預(yù)測術(shù)后嚴(yán)重全身炎癥反應(yīng)，提前預(yù)知各種嚴(yán)重并發(fā)癥的發(fā)生，已得到了臨床的普遍關(guān)注。PCT是降鈣素的前體，具有細(xì)胞因子樣介質(zhì)作用，來源尚不明確，臨床上已有研究證實在嚴(yán)重感染(細(xì)菌、真菌、寄生蟲)時血漿或血清內(nèi)的PCT會特異性升高。非感染因素引起的SIRS患者血漿內(nèi)的PCT是否也會有類似的變化，近年來，有部分學(xué)者開始研究認(rèn)為PCT能在體外循環(huán)后較早期的在血漿中表達(dá)，是體外循環(huán)下全身炎癥反應(yīng)嚴(yán)重程度的一個理想的預(yù)警指標(biāo)，國內(nèi)尚無類似研究，本研究就血漿PCT在CPB后的變化進(jìn)行詳細(xì)觀察，分析其與CPB后全身炎癥反應(yīng)之間的相關(guān)性，并與IL-6，CRP等做對照研究。

1 資料與方法

1.1 研究對象 收集2011年6月至2011年10月在我科首次接受心臟二尖瓣及主動脈瓣置換手術(shù)患者80例，心功能Ⅱ-Ⅲ級(AHA美國心臟病學(xué)會);既往無呼吸、消化、內(nèi)分泌系統(tǒng)疾病，無肝、腎、腦等其他重要器官病史;術(shù)前無感染性疾病(所有研究患者均已簽署知情同意書且得到倫理委員會批準(zhǔn))。

1.2 實驗儀器和試劑 普通離心機(jī)(上海儀器總廠);尤斯特拉滾軸式體外循環(huán)機(jī)(美國尤斯特拉公司);Medtronic膜式氧合器(美國Medtronic公司)，PCT-Q試劑盒(BRAHMS Aktiengesellschaft，Hennigsdorf，Germany);IL-6放免藥盒(解放軍總醫(yī)院)日立T170A型全自動生化分析儀。

1.3 研究分組 80個患者分為重癥SIRS組(A組)和輕癥SIRS組(B組)，具體分組方法如下:在術(shù)后第1天滿足以下所有條件的歸為A組:①APACHEⅡ評分＞24分;②出現(xiàn)以下3項中2項或2項以上者:需要呼吸機(jī)輔助呼吸，并且FiO2＞0.5，呼吸指數(shù)RI=PaO2/FiO2＜33 kPa;需要血管活性藥物才能維持平均血壓≥65 mmHg (1 mmHg=0.133 kPa);在正常的液體支持下，尿量＜1 ml/(kg·h)超過3 h;③滿足SIRS診斷標(biāo)準(zhǔn)2條以上者。在術(shù)后第1天滿足以下所有條件的歸為B組:APACHEⅡ評分＜12分;未出現(xiàn)A組第2條中2條或2條以上者;僅滿足SIRS診斷標(biāo)準(zhǔn)2條者。最后得出A組共28例，B組52例。

1.4 實驗步驟和測定方法

1.4.1 手術(shù)及轉(zhuǎn)流情況 手術(shù)麻醉全部采用靜吸復(fù)合麻醉。體外循環(huán)用滾軸式尤斯特拉體外循環(huán)機(jī)，Medtronic膜式氧合器，灌注流量2.2～2.4L/(m2·min)，轉(zhuǎn)流期間平均動脈壓維持在60～80 mmHg。所有患者均采用淺低溫體外循環(huán)，體外循環(huán)時間(100.91± 15.80)min，主動脈阻斷時間(70.52±10.40)min，主動脈阻斷后均采用冷晶體停搏液經(jīng)左右冠狀動脈分別插管進(jìn)行順行灌注，灌注量在10～20 ml/kg，隨后采用經(jīng)冠狀靜脈竇持續(xù)溫血逆行灌注，所有手術(shù)過程順利，術(shù)后心臟均成功復(fù)跳，術(shù)后均帶氣管插管回重癥監(jiān)護(hù)病房。

1.4.2 標(biāo)本的采集 臨床選取相應(yīng)的患者后，在T0、T8h、T1－T7分別抽取靜脈血2 ml各3份，1份立即送檢驗科，查CRP，另2份標(biāo)本立即于離心機(jī)中以離心半徑16cm，3500r/min離心5min，分離出血漿，置于－20℃冰箱冰凍保存。

1.4.3 標(biāo)本的檢測方法 采用放射免疫分析法測定血漿IL-6的濃度，用雙抗夾心免疫發(fā)光法測定血漿PCT值，用檢驗科全自動生化分析儀測定CRP值。

1.4.4 患者的觀察 監(jiān)護(hù)和記錄每位患者的術(shù)中和術(shù)后情況:體外循環(huán)時間，主動脈阻斷時間，呼吸機(jī)輔助情況，血管活性藥物支持情況，各器官術(shù)后功能情況，重癥監(jiān)護(hù)時間等，對每位患者術(shù)后第1天全身情況進(jìn)行APACHE-Ⅱ評分。

2 結(jié) 果

2.1 2組一般情況的比較 對A、B 2組患者的一般情況行獨立t檢驗，未見差異。

2.2 PCT的變化規(guī)律 A和B組PCT均在體外循環(huán)術(shù)后迅速升高，T1達(dá)到峰值，從T2開始到T7逐漸下降，在A組，T8h－T4與術(shù)前T0基礎(chǔ)值相比有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，在B組，術(shù)后T8h－T2的值與術(shù)前T0基礎(chǔ)值相比有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)， A組和B組之間相比，2組在術(shù)后T8h－T4時PCT值有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，結(jié)果見表1。

表1 2組患者圍手術(shù)期血漿中PCT的變化水平(，ng/ml)Table 1 Perioperative changes of PCT in the plasma of the two groups of patients(，ng/ml)

表1 2組患者圍手術(shù)期血漿中PCT的變化水平(，ng/ml)Table 1 Perioperative changes of PCT in the plasma of the two groups of patients(，ng/ml)

與T0比較，*P＜0.05，＊＊P＜0.01;與B組比較，#P＜0.05，##P＜0.01

時間點 A組(n=28) B組(n=52) T00.14±0.05 0.14±0.05 T8h 4.40±1.39＊＊## 1.50±0.61＊＊T1 8.40±1.52＊＊## 3.20±1.30＊＊T2 4.60±1.14＊＊## 1.76±0.89＊＊T3 3.00±1.22＊＊## 0.70±0.54 T4 1.60±0.96*# 0.38±0.38 T5 0.66±0.48 0.24±0.15 T6 0.52±0.29 0.14±0.05 T70.26±0.13 0.12±0.04

2.3 CRP的變化規(guī)律 A組和B組CRP在體外循環(huán)術(shù)后先升高后逐漸下降，A組在T3上升到峰值，隨后開始下降，T8h－T6與術(shù)前T0基礎(chǔ)值相比有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05);B組在T2上升到峰值，隨后開始下降，T8h－T5與術(shù)前T0基礎(chǔ)值相比有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。A組和B組之間相比，2組在術(shù)后T3－T7其CRP值有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，結(jié)果見表2。

2.4 IL-6的變化規(guī)律 A組及B組IL-6在體外循環(huán)T8h達(dá)到峰值，從T1開始到T7逐漸下降，T8h－T2與術(shù)前T0基礎(chǔ)值相比有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，A組和B組之間相比，2組在術(shù)后T8h－T2IL-6值無統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，結(jié)果見表3。

表2 2組患者圍手術(shù)期血漿中CRP的變化水平(，mg/L)Table 2 Perioperative changes of CRP in the plasma of the two groups of patients(，mg/L)

表2 2組患者圍手術(shù)期血漿中CRP的變化水平(，mg/L)Table 2 Perioperative changes of CRP in the plasma of the two groups of patients(，mg/L)

與T0比較，*P＜0.05，＊＊P＜0.01;與B組比較，#P＜0.05，##P＜0.01

時間點 A組(n=28) B組(n=52) T08.20±7.55 4.54±1.85 T8h 26.34±4.78＊＊ 23.40±2.30＊＊T1 48.58±10.55＊＊ 55.48±8.24＊＊T2 74.44±21.33＊＊ 72.40±14.36＊＊T3 87.62±25.12＊＊# 49.66±9.30＊＊T4 69.82±23.27＊＊# 34.94±8.68＊＊T5 49.08±24.53＊＊# 16.66±5.47* T6 33.34±16.85*# 12.72±5.01 T7 21.18±6.15##7.84±3.24

表3 2組患者圍手術(shù)期血漿中IL-6的變化水平(，ng/L)Table 3 Perioperative changes of IL-6 in the plasma of the two groups of patients(，ng/L)

表3 2組患者圍手術(shù)期血漿中IL-6的變化水平(，ng/L)Table 3 Perioperative changes of IL-6 in the plasma of the two groups of patients(，ng/L)

與T0比較，*P＜0.05，＊＊P＜0.01

時間點 A組(n=28) B組(n=52) T060.9±24.6 61.2±30.1 T8h 440.5±105.3＊＊ 387.2±36.2＊＊T1 180.4±42.1＊＊ 171.2±32.1＊＊T2 128.3±29.4＊＊ 102.5±30.5＊＊T3 102.3±25.3 75.6±13.4 T4 80.4±15.2 70.2±16.5 T5 72.3±10.2 66.5±10.4 T6 70.3±10.8 63.4±8.5 T767.5±12.4 62.1±5.3

3 討 論

CPB下心臟手術(shù)可誘發(fā)非感染性SIRS［1－2］，主要是由于血液成分與體外循環(huán)管道非生理性的人工界面接觸，心肌缺血再灌注損傷，激活中性粒細(xì)胞、補(bǔ)體、凝血、纖溶系統(tǒng)，繼而巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、單核細(xì)胞等細(xì)胞防御系統(tǒng)被激活，從而釋放細(xì)胞因子、氧自由基、各種蛋白質(zhì)、黏附蛋白、血小板激活因子及補(bǔ)體等炎癥介質(zhì)，體內(nèi)整個細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)被激活［3－4］，最終導(dǎo)致炎癥細(xì)胞溢出、脂質(zhì)過氧化、細(xì)胞水腫及死亡。在一些患者可造成術(shù)后嚴(yán)重的并發(fā)癥，包括呼吸和循環(huán)功能不全、肝、腎功能不全或神經(jīng)系統(tǒng)功能不全等。國內(nèi)外眾多實驗證實CPB術(shù)后，體內(nèi)促炎細(xì)胞因子 IL-1、IL-6、IL-8、TNF-α及細(xì)胞間黏附分子 ICAM-1水平明顯上升［5－7］，本實驗中亦觀察到了在CPB術(shù)后體內(nèi)促炎癥因子代表IL-6和典型的時相蛋白CRP在體外循環(huán)結(jié)束后顯著上升，提示CPB術(shù)后有SIRS的存在。

PCT是降鈣素的前體分子，在體內(nèi)外穩(wěn)定性好。盡管PCT在危重病患者的分泌來源目前尚不明確，但誘導(dǎo)PCT分泌的機(jī)制現(xiàn)已明確。體內(nèi)前炎癥細(xì)胞因子誘導(dǎo)PCT產(chǎn)生在實驗動物模型和人體均有報道［8－10］，促炎細(xì)胞因子TNF-α、IL-1β、IL-2、IL-6等細(xì)胞因子均可刺激PCTmRNA表達(dá)增加。動物實驗證實，PCT不能刺激TNF-α或IL-1β表達(dá)，因此PCT可能是一種次級炎癥介質(zhì)，可放大并加重炎癥反應(yīng)過程，PCT最早是作為診斷細(xì)菌感染的新指標(biāo)在1993年被Assicot等［11］首次報告，嚴(yán)重全身性感染時PCT可異位生成，水平異常升高，且升高的程度與感染嚴(yán)重程度及預(yù)后相關(guān)［12－13］，此后PCT在患者中是以作為膿毒癥的早期和特異性標(biāo)志物出現(xiàn)，作為鑒別SIRS并發(fā)細(xì)菌性或非細(xì)菌性感染的診斷工具，也用來監(jiān)測患者發(fā)生膿毒癥的危險性和對嚴(yán)重感染、膿毒癥或感染性休克的隨診。PCT在體外循環(huán)炎癥反應(yīng)中的研究也是近期才開始的，1998年Hensel等［14］發(fā)現(xiàn)所有急性肺損傷患者PCT的濃度顯著增加，提示大家開始進(jìn)行關(guān)于PCT與CPB術(shù)后炎癥反應(yīng)方面的研究，隨后進(jìn)行的少量研究均提示PCT與CPB術(shù)后的炎癥反應(yīng)密切相關(guān)［15］。本實驗在上述結(jié)論的啟發(fā)下，進(jìn)行了PCT與體外循環(huán)后的全身炎癥反應(yīng)之間關(guān)系的實驗研究，在研究中我們重點研究了CPB術(shù)后重癥SIRS和輕癥SIRS在術(shù)后PCT、IL-6、CRP的變化，Pizls［16］等在大樣本的分析后得出結(jié)論，心臟T1APACHE-Ⅱ評分＞24分的患者有高達(dá)96%的膿毒血癥的發(fā)生率和76%的病死率，因此，我們主要以T1APACHE-Ⅱ評分作為主要的分組依據(jù)［17］，分為重癥SIRS組和輕癥SIRS組，研究可以看出，PCT上升的程度與SIRS的嚴(yán)重程度正相關(guān)，T1達(dá)到峰值，從T2開始到T7逐漸下降，重癥SIRS組與輕癥SIRS組的PCT相比在術(shù)后T8h－T4時有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，而IL-6、CRP在重癥反應(yīng)的A組和輕癥反應(yīng)的B組，也在體外循環(huán)結(jié)束后上升，IL-6在T8h左右上升到峰值，隨后開始下降，2組相比在整個觀察過程比較未見統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，而CRP在術(shù)后第2～3d上升到峰值，2組相比在T3前各時間點未見統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，而在T3后各時間點有統(tǒng)計學(xué)意義，因此我們可以判斷，PCT能較IL-6、CRP更早期、更敏感和特異性的反應(yīng)SIRS的嚴(yán)重程度，能在嚴(yán)重SIRS及并發(fā)癥發(fā)生前提前預(yù)知。

綜上所述在體外循環(huán)下的心臟手術(shù)可導(dǎo)致全身炎癥反應(yīng)，循環(huán)內(nèi)各種促炎因子，如IL-6、時相蛋白CRP、及本實驗中重點研究的PCT均有不同程度的升高，它們升高的程度預(yù)示了術(shù)后炎癥反應(yīng)的輕重，但較CRP和IL-6，PCT更能早期敏感地反映術(shù)后炎癥反應(yīng)的輕重，這樣臨床上使用這一指標(biāo)的持續(xù)監(jiān)測，能幫助我們區(qū)分重癥患者，對臨床針對性治療有一定的指導(dǎo)作用。

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Plasma procalcitonin and severity of systemic inflammatory response after cardiopulmonary bypass

YAO Sheng，LIU Chan-hui，DONG Guo-hua，XU Biao
(Department of Cardiothoracic Surgery，Nanjing General Hospital of Nanjing Military Command，PLA，Nanjing210002，Jiangsu，China)

Objective Cardiac surgery with cardiopulmonary bypass(CPB)can evoke systemic inflammatory response syndrome(SIRS).Procalcitonin(PCT)is widely used for the differential diagnosis of infectious or non-infectious systemic inflammatory response.This article aimed to investigate the value of PCT in predicting the degree of SIRS after CPB. Methods We included in this study 80 patients undergoing valve replacement，who were divided the into two groups according to the severity of SIRS.We determined the concentrations of PCT，IL-6 and CRP in the plasma before operation(T0)，8 hours after surgery(T8h)and 1 to 7 days after surgery (T1－T7)，and analyzed the pattern and correlation of their changes. Results After surgery，the PCT level exhibited a significant elevation from T8hto T4(P＜0.05)，extremely significant from T8hto T3(P＜0.01)in the severe SIRS group as compared with the mild SIRS group，the CRP level was significantly higher from T3to T7(P＜0.05)in the former than in the latter，while the IL-6 level showed no statistically significant difference between the two groups(P＞0.05). Conclusion Compared with CRP and IL-6，PCT expresses earlier and more significantly in the plasma of the patients with severe SIRS，which suggests that it might be a good predicting marker.

Procalcitonin;Cardiopulmonary bypass;Inflammatory response

R654.1

A

1008-8199(2012)08-0801-04

國家自然科學(xué)基金(30972969)

210002南京，南京軍區(qū)南京總醫(yī)院心胸外科［姚 圣(醫(yī)學(xué)碩士)、劉燦輝、董國華、許 飚］

董國華，E－mail:dongguohua@163.com

2012-03-30;

2012-05-09)

(責(zé)任編輯:繆 琴;英文編輯:羅永合)