右美托咪定對單肺通氣患者外周血炎癥反應相關基因表達的影響

李學山，林名瑞

（1.福建醫(yī)科大學附屬三明市第一醫(yī)院麻醉科，福建 三明 365000；2.福建中醫(yī)藥大學附屬人民醫(yī)院ICU，福建 福州 350004）

右美托咪定對單肺通氣患者外周血炎癥反應相關基因表達的影響

李學山1，林名瑞2

（1.福建醫(yī)科大學附屬三明市第一醫(yī)院麻醉科，福建 三明 365000；2.福建中醫(yī)藥大學附屬人民醫(yī)院ICU，福建 福州 350004）

目的 基于PCR Assay芯片技術，分析右美托咪定對單肺通氣患者炎癥相關基因表達的變化并推論其可能的作用機制。方法 選取本院胸科2016年1月～2016年12月的60個單肺通氣病例，隨機分為右美托咪定治療組與常規(guī)治療組，各30例。右美托咪定干預前與干預后1，3天所有患者靜脈采血立即提取RNA做PCR Assay基因芯片檢測。結果 右美托咪定干預后炎癥相關基因CCL11、CCL19、CCL2、IL17A、IL1a、IL1b、IL2的Fold絕對值趨向于干預前水平，而常規(guī)治療組治療前后，絕大多數Fold值變化并不大。結論 右美托咪定干預使用可調節(jié)單肺通氣患者炎癥反應相關基因的表達，使圍手術期紊亂的炎癥反應趨于正常，從而起到對單肺通氣患者的保護作用。

單肺通氣；右美托咪定；PCR Assay

單肺通氣在胸科手術中應用廣泛，其主要是為了促進胸部手術的順利進行的麻醉程序。為了防止單肺通氣期間出現全身性低氧血癥，通常在單肺通氣持續(xù)時將吸入的氧氣（FIO2）的分數增加到100%。雖然此種方法在醫(yī)學上是必要的，但有充分的證據表明單肺通氣時，多種機制可導致肺損傷。繼往研究顯示，缺氧，缺血/再灌注可導致肺滲透性增加，炎癥細胞計數增加以及對內皮和上皮細胞的損傷，這可能導致肺臟局部組織的壞死[1]。也有研究顯示，單肺通氣過程中，已知細胞因子白細胞介素（IL）-6和IL-8參與急性肺損傷的炎癥信號傳導級聯反應[2]。除了由炎癥級聯引起的生理作用外，單肺通氣致活性氧的形成，可以損傷和破壞各種蛋白質，最終導致氧敏感性細胞的死亡。

右美托咪定（DEX）是高選擇性α2-腎上腺素能受體激動劑中的一種，在臨床鎮(zhèn)靜、抗焦慮方面應用廣泛。繼往臨床實驗研究顯示右美托咪定可使單肺通氣患者受益，即降低外周血組織炎癥反應及凋亡相關細胞的數量[3-4]。但從基因水平上研究單肺通氣過程中常規(guī)使用右美托咪定鎮(zhèn)靜是否可改善外周血炎癥反應相關基因表達國內外仍少見，本研究擬從基因水平對右美托咪定對單肺通氣過程外周血炎癥反應作用相關機制作一探討。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取本院胸科2016年1月～2016年12月的60個單肺通氣病例，年齡50～73歲，體質量45～70 kg,男26例,女24例,左肺癌24例,右肺癌26例。采用隨機數字表法隨機分為右美托咪定治療組與常規(guī)治療組，各30例。所選的患者術前未行腫瘤治療。既往無免疫抑制劑和糖皮質激素使用史，無慢性肺疾病史,近期無呼吸道感染及無免疫、內分泌、心、肝、腎功能異常。本研究符合醫(yī)學倫理學標準，經醫(yī)學倫理委員會批準，并獲得患者家屬的知情同意。隨機選取健康成人10例作為空白對照。兩組患者臨床資料比較差異無統計學意義,見表1。

表1 兩組患者臨床資料比較Table1 Comparison of two groupsof clinicaldata

1.2 方法 患者術前30min常規(guī)肌注阿托品0.5mg，入室監(jiān)測生命征，留置深靜脈通路，麻醉誘導前10min,右美托咪定組給予鹽酸右美托咪定（江蘇恩華藥業(yè)股份有限公司）1μg/kg，隨后以0.5μg/（kg·h）的速率維持輸注直至術畢前30min，同樣的方法輸注等容量的生理鹽水。麻醉誘導：靜注丙泊酚2.0～2.5mg/kg、舒芬太尼0.5～1.0μg/kg、和羅庫溴銨0.6～0.9mg/kg,待誘導成功后插入雙腔支氣管導管（35-41 F）,確定雙腔支氣管導管位置正確后，連接麻醉機行輔助通氣,單肺通氣時VT 6～8mL/kg,RR 14～18次/分,吸∶呼比1∶1.5,FiO2100%,維持PETCO2在35～45mmHg。麻醉維持：微量泵靜注瑞芬太尼0.1～0.5 μg/（kg·min）、丙泊酚4～12mg/kg，間斷靜注阿曲庫銨。術中輸注乳酸鈉林格氏液5～6mL/（kg·h）補充血容量。

1.3 標本留取 術前30min，術后第1天、第3天留取外周血標本5mL，采用t rizol一步法提取總RNA置-80℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.4 觀察指標及方法 炎癥反應相關基因表達量檢測。按組及取材時間為單位，隨機取10標本的RNA，進行混勻后，進一步提取mRNA，取2μg mRNA使用superscript II和Random Primer Hexamers（Invit rogen）反轉錄合成并純化cDNA。然后在PCR Ar ray的96孔板中各加入20 ng cDNA，依RT2Profi ler?PCR Array使用說明設置循環(huán)數并進行PCR并計算出每個孔板中的Ct數。采用ΔΔCt方法計算每個處理組中的每個通路相關基因的ΔCt。ΔCt（group 1）=average Ct–average of HK genes’Ct for group 1 arrayΔCt（group 2）=average Ct–average of HK genes’Ct for group 2 ar ray。計算2個PCR Ar ray（或兩組）中每個基因的ΔΔCt。ΔΔCt=ΔCt（右美托咪定干預組）-ΔCt（常規(guī)治療組）。通過2-ΔΔCt計算組2與組1對應基因的表達差異。

1.5 統計學方法 采用SPSS 19.0統計學軟件進行分析，計量資料以“x±s”表示，組間及組內比較采用單因素方差分析（one-way ANOVA），P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 相關基因的表達情況 相對于常規(guī)治療組，右美托咪定組Fold值改變情況：右美托咪定干預后CCL11、CCL19、CCL2、IL17A、IL1a 、IL1b、IL2的Fold絕對值趨向于干預前水平，而常規(guī)治療組治療前后，絕大多數Fold值變化并不大，見表2。

表2 右美托咪定干預前后及常規(guī)治療組治療前后相關基因的表達情況Table2 Beforeand after the treatmentof dexmedetomidineand conventional treatmentgroup beforeand after treatmentof related geneexpression

3 討論

肺損傷是胸外科手術后導致死亡的主要原因。最初是在肺切除術后發(fā)現的，即使在沒有肺切除術的情況下，單肺通氣期（OLV）之后就可引起。有研究認為肺水腫和高潮氣量可能是造成急性肺損傷的重要原因。然而，現在認識到單肺通氣后引起肺損傷的病理生理學比想象的更復雜或是多因素共同作用引起的。首先，在呼吸機設置參數上看，相對單側肺的大潮氣量，高濃度，以及正常功能殘留能力的喪失都可能導致該側肺受損。其次，通氣肺由于超灌注而經歷氧化應激以及毛細血管剪切應力的損傷。再者，塌陷的肺的相關手術操作和/或切除可能引起肺損傷。此外，在OLV結束時，塌陷的肺的再擴張總是引起持續(xù)時間依賴性的缺血再灌注損傷。炎性細胞因子被釋放以響應局部損傷，并可能促進局部和對側肺損傷。雖然，保護性通氣和揮發(fā)性麻醉減輕損傷程度；然而，肺損傷的生物化學和組織學標志物的增加似乎是不可避免的。

右美托咪定作為一種鎮(zhèn)靜藥物，在臨床麻醉中運用較廣。近期研究表明其聯合亞低溫治療能降低膿毒癥大鼠炎癥反應,對減輕肺組織損傷有幫助[5]。張繼晨等[6]研究發(fā)現，在下肢手術老年患者,右美托咪定的應用可一定程度上減少由于使用止血帶所導致的氧化應激及炎癥反應。本研究發(fā)現右美托咪定可能從以下幾個方面調節(jié)單肺通氣患者外周血炎癥反應相關基因的表達，從而起到保護作用。

（1）右美托咪定可能通過調節(jié)炎癥反應相關基因IL-1a表達從而起到對單肺通氣患者起到保護作用。IL-1a由單核細胞和巨噬細胞分泌產生的，在各種免疫應答，炎癥過程和造血作用中起重要作用。既往研究表明，其表達量的增加是壞死性心肌炎后炎癥反應的的早期關鍵的危險信號[7]。IL-1a的過表達可顯著增加了感染性HIV的風險[8]。本實驗發(fā)現單肺通氣患者右美托咪定干預3天后，外周血中IL-1a水平顯著下降，而常規(guī)治療組則下降不明顯。因此，右美托咪定可能通過調節(jié)IL-1a表達水平從而起到調節(jié)單肺通氣患者炎癥反應的強弱。

（2）右美托咪定可能通過調節(jié)炎癥反應相關基因CCL2表達從而對單肺通氣患者起到保護作用。CCL2（MCP-1）最初發(fā)現時系作為單核細胞特異性化學引誘物，后來研究發(fā)現其對引記憶性T淋巴細胞和NK細胞有明顯的趨化作用。在各種感染和損傷的體內實驗模型中，有學者發(fā)現與其受體CCR2相偶聯可導致單核細胞募集[9-11]。此外，在創(chuàng)傷或失血性休克小鼠模型發(fā)現CCL2是肝細胞缺氧誘發(fā)炎癥反應的中心調節(jié)劑[12]。本實驗中，外周血中CCL2水平在右美托咪定干預3天后顯著下降，而常規(guī)治療組則變化不明顯。因此，右美托咪定可能通過調節(jié)CCL2表達水平從而起到調節(jié)單肺通氣患者炎癥反應的強弱。

（3）此外，單肺通氣患者，炎癥反應相關基因CCL11、CCL19、IL17A、IL1b、IL2表達絕對值明顯升高，在右美托咪定干預3天后，表達水平趨向術前表達水平，而常規(guī)治療組則變化不明顯。因此，右美托咪定可能通過調節(jié)炎癥反應相關基因，從而改善單肺通氣患者圍手術期機體的炎癥反應。綜上所述，單肺通氣患者圍手術期常出現炎癥反應的紊亂，右美托咪定干預可調節(jié)機體炎癥相關基因的表達，從而對單肺通氣患者機體起到保護作用。

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Effectof dexmedetom idine on expression of inflammation related genes in patientswith single-lung ventilation

LiXue-shan1,Lin M ing-rui2
(1.Anesthesia Departmentof SanM ing FirstHospitalAffiliated to Fujian MedicalUniversity,Sanming,Fujian,365000,China;2.Intensive Care Unit,the People’s Hospitalof Fujian TraditionalMedicalUniversity,Fuzhou,Fujian,350004,China)

Objective To analyze the changesof inflammation-related gene expression in patientswith single-lung ventilation were under Dexmedetom idine treatmentbased PCRAssay chip technology and to find its possiblemechanism.Methods 60 casesof single lung ventilation were selected from January 2016 to December 2016 in our hospital.The patientswere random Ly divided into the treatmentgroup and the conventional treatment group.Before Dexmedetomidine given and 1,3 days post-intervention,venous blood of all patients was collected immediately and extract RNA,and then to do PCRAssay cDNAmicroarray.Results The absolute value of Fold of CCL11,CCL19,CCL2,IL17A,IL1b,IL1b,IL2 in inflammatory treatment group was significantly tend to that before treatment,and the majority of Fold values in the conventional treatment group wasn’t.Conclusion Dexmedetom idine can adjust the expression of inflammation related genes in patientswith single lung ventilation,so that the disorder of inflammation-related geneexpression tends to benormal,which played on protect the patientswith single lung ventilation.

Single lung ventilation；Dexmedetomidine；PCRAssay

10.3969/j.issn.1009-4393.2017.32.017

李學山，E-mai l：l ixshan168@163.com