先天性心臟病患兒心內(nèi)直視手術(shù)圍手術(shù)期血漿NO/cGMP通路分子的變化以及與血流動力學(xué)的相關(guān)性分析

陳峰，韓霞，李雪瑩

先天性心臟?。–HD）作為兒科最常見的心血管疾病之一，是由于胎兒時期心臟和大血管發(fā)育畸形所致，在我國，發(fā)病率約為10‰左右[1]。近些年，隨著心外科手術(shù)技術(shù)的日臻成熟以及體外循環(huán)技術(shù)的深入發(fā)展，先天性心臟病患兒手術(shù)成功率已經(jīng)取得了長足進展，但是仍有部分患兒術(shù)后恢復(fù)并不理想，主要是由于體外循環(huán)流轉(zhuǎn)、主動脈阻斷心臟停跳、手術(shù)創(chuàng)傷、氧化應(yīng)激反應(yīng)等造成的心肌細(xì)胞損傷[2]，因此術(shù)后密切監(jiān)測血流動力學(xué)變化對于指導(dǎo)循環(huán)支持以及進一步的診斷和治療具有重要的臨床價值。嬰幼兒本身屬于耐受性較差的特殊群體，循環(huán)呼吸生理變化復(fù)雜[3]，目前臨床上關(guān)于先天性心臟病患兒心內(nèi)直視圍手術(shù)期血流動力學(xué)變化機制尚未明確，筆者希望通過本項研究更多地了解影響心血管功能的分子調(diào)控機制，從而為先天性心臟病患兒圍手術(shù)期的合理干預(yù)以新的治療方案的研發(fā)提供理論依據(jù)。一氧化氮（NO）/環(huán)磷酸鳥苷（cGMP）是近些年研究較多的信號傳導(dǎo)通路，NO經(jīng)亞硝基化反應(yīng)后，生成NO儲存體-蛋白質(zhì)亞硝基硫醇（RSNO），對所有NO相關(guān)的信號通路均產(chǎn)生不同程度的影響[4]。目前關(guān)于先天性心臟病患兒心內(nèi)直視圍手術(shù)期NP/cGMP通路分子與血流動力學(xué)相關(guān)性研究尚少，且存在爭議。希望通過本項研究為嬰幼兒圍手術(shù)期血流動力學(xué)動態(tài)變化的分子機制探討提供合理的方向?，F(xiàn)研究報告如下：

1 資料與方法

1.1 臨床資料本項研究選取2016年1月～2017年11月期間在武漢亞洲心臟病醫(yī)院兒科住院并接受體外循環(huán)心內(nèi)直視手術(shù)治療的先天性心臟病患兒58例，男性患兒35例，女性患兒23例，年齡為3個月～3歲，平均年齡為（19.45±3.28）個月。所有患兒均表現(xiàn)為紫紺、活動后心悸，心前區(qū)可聞Ⅱ～Ⅳ級收縮期雜音（SM）。經(jīng)心電圖、超聲心動圖、X線胸片、常規(guī)檢查以及生化檢查確診為先天性心臟病。其中18例患兒為單純室間隔缺損（VSD），26例患兒為VSD合并肺動脈高壓（PH），14例患兒為法洛四聯(lián)癥（TOF）。本項研究獲得當(dāng)?shù)貍惱砦瘑T會批準(zhǔn)?；純杭{入標(biāo)準(zhǔn)：①所有患兒符合CHD的診斷標(biāo)準(zhǔn)；②年齡＜3歲；③均無左室或右室流出道梗阻；④由患兒家屬或其法定監(jiān)護人簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①不符合上述納入標(biāo)準(zhǔn)的患兒；②合并肝臟、腎臟功能嚴(yán)重不全者；③合并免疫系統(tǒng)、血液疾病、嚴(yán)重出血傾向、急慢性感染者；④合并其他內(nèi)臟器官病變或畸形者；⑤股動脈穿刺或熱稀釋導(dǎo)管置入禁忌者；⑥預(yù)估生存時間≤3個月者。

1.2 研究方法及觀察指標(biāo)

1.2.1 麻醉及體外循環(huán)所有患兒全麻后，氣管插管。經(jīng)頸內(nèi)靜脈置入5Fr中心靜脈導(dǎo)管（美國Arrow公司），用于監(jiān)測中心靜脈壓（CVP）、輸液等，術(shù)后給予呼吸機輔助通氣，并常規(guī)進行血管活性藥物治療，采用MP50監(jiān)護儀（德國Philips公司）監(jiān)測中心靜脈壓、左房壓、心率、經(jīng)皮氧飽和度等。隨后經(jīng)股動脈置入3F動脈熱稀釋導(dǎo)管（德國Pulsion公司），連接Picco plus循環(huán)監(jiān)測儀（德國Pulsion公司），監(jiān)測動脈壓和脈搏波形（PC）。

1.2.2 經(jīng)肺熱稀釋法測量血流動力學(xué)參數(shù)分別于術(shù)后置入導(dǎo)管即刻（t0）、4 h（t1）、24 h（t2）、48 h（t3）測量心臟指數(shù)（CI）、體循環(huán)阻力指數(shù)（SVRI）、肺血管通透性指數(shù)（PVPI），每個時間點連續(xù)測量三次，取平均值。

1.2.3 生化指標(biāo)測定采集晨起空腹靜脈血，置于EDTA抗凝管中，3000 rpm離心10 min，取上清，置于-20℃保存?zhèn)溆?。采用納米金方法測定RSNO水平，采用硝酸還原酶法（試劑盒購自南京建成生物工程研究所）測定NO含量；采用cGMP試劑盒（上海江萊生物科技有限公司）檢測血漿中cGMP水平。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析將資料輸入SPSS 17.0統(tǒng)計學(xué)軟件進行處理分析，符合正態(tài)分布的計量資料以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，采用重復(fù)測量方差分析法檢驗各時間點數(shù)據(jù)的趨勢分布；采用Spearman等級相關(guān)性分析各指標(biāo)之間的相關(guān)性。P＜0.05表示差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 三組患兒基本資料比較三組患兒的年齡、性別、體重等基本資料未見統(tǒng)計學(xué)差異（P＞0.05）；VSD組患兒體外循環(huán)時間、主動脈阻斷時間、機械通氣時間、術(shù)后住院時間均少于其他兩組患兒，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，P＜0.05（表1）。

2.2 三組患兒血流動力學(xué)指標(biāo)比較①CI比較：VSD組患兒各時間點CI均高于VSD+PH組和TOF組患兒，并且VSD+PH組患兒各時間點CI均高于TOF組患兒（P＜0.05）。②SVRI比較：除了在t1時間點以外，VSD組患兒其他各時間點SVRI均低于VSD+PH組和TOF組患兒，并且VSD+PH組患兒各時間點CI均低于TOF組患兒（P＜0.05）。③PVPI比較：在t0和t1時間點，三組患兒PVPI基本一致，無統(tǒng)計學(xué)差異（P＞0.05）。但是在t2和t3時間點，VSD組患兒PVPI低于VSD+PH組和TOF組患兒，并且VSD+PH組患兒PVPI低于TOF組患兒（P＜0.05）。④CVP比較：VSD組和TOF組患兒CVP基本沒有變化，各時間點未見統(tǒng)計學(xué)差異（P＞0.05）。但是VSD組患兒在各時間點CVP均高于TOF組患兒（P＜0.05）；而VSD+PH組患兒CVP逐漸降低，在t0、t1和t2時間點，高于VSD組患兒（P＜0.05），但是在t3時間點，VSD+PH組患兒和VAS組患兒CVP基本一致（P＞0.05）（表2）。

2.3 三組患兒血液生化指標(biāo)比較①RSNO比較：在各時間點，VSD組和TOF組患兒RSNO含量基本一致，無統(tǒng)計學(xué)差異（P＞0.05），但是均高于VAS+PH組患兒（P＜0.05）。②cGMP比較：在t2時間點時，三組患兒cGMP含量均達到峰值，隨后逐漸下降，但是VSD組患兒在各時間點cGMP含量均高于VSD+PH組和TOF組患兒，并且VSD+PH組患兒cGMP含量高于TOF組患兒（P＜0.05）。②NOx比較：在t2時間點時，VSD組和TOF組患兒NOx含量均達到最低值，隨后逐漸升高，而VSD+PH組患兒NOx含量基本沒有明顯變化，各個時間點比較，未見統(tǒng)計學(xué)差異（P＞0.05）；在t2和t3時間點時，VSD組和TOF組患兒NOx含量均低于VSD+PH組（P＜0.05）（表3）。

表2 三組患兒血流動力學(xué)參數(shù)比較（x±s）

表3 三組患兒血液生化指標(biāo)比較（x±s）

2.4 圍手術(shù)期RSNO與NO/cGMP通路分子以及血流動力學(xué)的相關(guān)性①經(jīng)Spearman等級相關(guān)性分析，只有VAS組患兒RSNO與cGMP含量呈正相關(guān)性，P＜0.05。②分別比較三組患兒血漿RSNO與各血流動力學(xué)指標(biāo)（CI、SVRI、PVPI、CVP）的相關(guān)性，結(jié)果顯示，VSD患兒血漿RSNO含量與PVPI呈負(fù)相關(guān)性（r=-0.679，P＜0.05）；VSD+PH組患兒血漿RSNO含量與CI呈負(fù)相關(guān)性（r=-0.378，P＜0.05）；而TOF組患兒未見血漿RSNO含量與任何血流動力學(xué)指標(biāo)存在明顯的相關(guān)性（P＞0.05）。③分別比較三組患兒不同時間點血漿RSNO與各血流動力學(xué)指標(biāo)（CI、SVRI、PVPI、CVP）的相關(guān)性，結(jié)果顯示，在t0和t3時間點時，VSD組和TOF組患兒血漿RSNO含量均與PVPI呈負(fù)相關(guān)性（VSD組：rt0=-0.581，rt3=-0.529，P＜0.05；VSD組：rt0=-0.365，rt3=-0.311，P＜0.05）。VSD+PH組患兒在t2和t3時間點時，血漿RSNO含量與CI呈負(fù)相關(guān)性（rt2=-0.395，rt3=-0.417，P＜0.05）（表4）。

表4 三組患兒血漿RSNO與NO/cGMP通路分子以及血流動力學(xué)的相關(guān)性分析

3 討論

先天性心臟病是新生兒科和兒科常見的心血管系統(tǒng)疾病，是導(dǎo)致嬰幼兒死亡的主要原因之一[5]。目前，外科手術(shù)是臨床上最主要的治療方案，隨著體外循環(huán)技術(shù)的發(fā)展，雖然先天性心臟病患兒的治愈率大大提高，但是部分患兒由于受到手術(shù)創(chuàng)傷、停跳、內(nèi)環(huán)境改變等因素的影響，預(yù)后較差[6]。因此密切監(jiān)視患兒圍手術(shù)期血流動力學(xué)變化是保證手術(shù)成功極為重要的環(huán)節(jié)。嬰幼兒由于各個器官系統(tǒng)尚未發(fā)育成熟，加上心臟結(jié)構(gòu)和功能存在缺陷，導(dǎo)致患兒對手術(shù)的耐受性較差，并且與成人相比，圍手術(shù)期血流動力學(xué)波動特點復(fù)雜且特殊[7]，因此筆者希望通過探討先天性心臟病患兒心內(nèi)直視圍手術(shù)期血流動力學(xué)變化規(guī)律以及與NO/cGMP信號通路某些主要分子的相關(guān)性，為心內(nèi)直視術(shù)對患兒心血管功能的影響機制以及圍手術(shù)期藥物研發(fā)提供新的思路。

進入本世紀(jì)以來，PiCCO是在臨床上應(yīng)用最為廣泛的微創(chuàng)血流動力學(xué)監(jiān)測技術(shù)，具有創(chuàng)傷小、不經(jīng)過右心、感染風(fēng)險小、同時提供CO、監(jiān)測PVPI等優(yōu)勢，在重危兒科和新生兒科具有十分廣闊的應(yīng)用前景[8,9]。但是，我國是近幾年才引入該項技術(shù)，尚處于起步階段[10]，臨床應(yīng)用經(jīng)驗較少，本課題旨在通過PiCCO監(jiān)測以明確不同類型心臟畸形患兒心內(nèi)直視術(shù)后血流動力學(xué)特點。結(jié)果顯示，VSD組患兒各時間點CI均高于VSD+PH組或TOF組患兒，而SVRI、PVPI和CVP均低于其他兩組患兒，與既往文獻報道基本一致。而TOF組患兒圍手術(shù)期CI較其他患兒更低，而SVRI、PVPI和CVP較其他兩組患兒更高，提示TOF患兒心內(nèi)直視術(shù)后心功能嚴(yán)重不全，更需要密切監(jiān)測血流動力學(xué)，加強對循環(huán)的管理，以協(xié)助患兒度過危險期，提高手術(shù)成功率。

NO是心肌細(xì)胞中調(diào)控氧化還原信號最重要的第二信使，主要有一氧化氮合酶（NOS）合成[11]。NOS包括內(nèi)皮型（eNOS）、神經(jīng)型（nNOS）和誘導(dǎo)型NOS（iNOS）三個亞型，正常生理狀態(tài)下，心肌細(xì)胞以表達內(nèi)皮型和神經(jīng)型NOS為主，幾乎不表達iNOS；但是在病理狀態(tài)下，eNOS和nNOS表達異常，而iNOS則呈高表達。NO在iNOS的作用下，通過非依賴型cGMP途徑與蛋白質(zhì)親核巰基發(fā)生亞硝基反應(yīng)生成RSNO[12]。RSNO屬于生成快、降解卻很慢，極為穩(wěn)定的物質(zhì)，具有儲備NO的作用，并且可以調(diào)控所有NO參與的信號通路，尤其是對于心血管系統(tǒng)的調(diào)控作用[13]。很多研究認(rèn)為RSNO可作為多種疾病的監(jiān)測指標(biāo)；并且，目前已經(jīng)有人工合成RSNO作為NO供體藥物應(yīng)用于臨床[14]。大量研究顯示，NO與cGMP水平升高密切相關(guān)[15]。在本項研究中，筆者發(fā)現(xiàn)三組患兒RSNO含量在術(shù)后早期均出現(xiàn)上升，隨后逐漸下降；而cGMP先出現(xiàn)短暫下降，隨后上升，提示三組患兒心內(nèi)直視術(shù)后早期對于NO/cGMP通路有暫時的抑制作用，而且VSD+PH組和TOF組患兒抑制更為明顯。但是筆者僅發(fā)現(xiàn)VAS組患兒RSNO與cGMP含量呈正相關(guān)性，而VSD+PH組和TOF組患兒均未見RSNO對血漿cGMP含量的影響。另外，VAS組和TOF組患兒RSNO與PVPI呈負(fù)相關(guān)性，這主要是由于大量NO聚集到微血管，發(fā)揮擴血管作用，但是相較于VSD組和TOF組患兒，VSD+PH組患兒肺血流量較高，血漿亞硝酸亞和cGMP含量升高，從而易受到外界因素如NO供體類藥物、腎功能不全等影響，因此不同文獻對于RSNO與cGMP以及血流動力學(xué)指標(biāo)相關(guān)性的結(jié)論可能也存在差異性。Moya等[16]通過研究也證實，外源性RSNO-亞硝酸乙酯在不影響體循環(huán)的條件下可以選擇性的降低肺循環(huán)阻力，且無停藥反彈現(xiàn)象。

綜上所述，三組患兒在心內(nèi)直視術(shù)后早期均存在不同程度的NO/cGMP通路的抑制作用，相較于VSD組患兒，VSD+PH組和TOF組患兒的抑制作用更明顯。另外血漿RSNO含量對于cGMP和NOx含量具有一定的影響作用，并且在心內(nèi)直視術(shù)早期以及48 h后與VSD和TOF患兒PVPI呈負(fù)相關(guān)性。提示血漿RSNO參與心內(nèi)直視術(shù)圍手術(shù)期心血管功能以及肺血管張力的改變，從而對患兒預(yù)后產(chǎn)生重要影響。