右美托咪定預處理聯(lián)合后處理對心肌缺血再灌注損傷的影響

黃海，劉玉杰，馮璐，李志軍，劉玲，于泳浩

（1.天津醫(yī)科大學總醫(yī)院 麻醉科，天津 300052；2.天津中醫(yī)藥大學第二附屬醫(yī)院 麻醉科，天津 300150）

右美托咪定屬于咪唑類衍生物，是美托咪定的右旋異構(gòu)體，是高效、高選擇性的α2腎上腺素能受體激動劑。右美托咪定在心肌缺血再灌注損傷中起到抗細胞凋亡、抗氧化應激及抗炎反應作用[1-2]。同時圍術期應用右美托咪定可以降低心血管不良事件發(fā)生率和患者病死率[3]。目前右美托咪定正逐漸應用到心臟手術麻醉中。動物實驗和臨床研究均顯示右美托咪定預處理或后處理能減輕心肌缺血再灌注損傷[4-6]。心肌缺血再灌注損傷中右美托咪定預處理聯(lián)合后處理能否提供較單一預處理或后處理更好的心肌保護作用，目前尚不清楚。本研究擬觀察右美托咪定預處理聯(lián)合后處理對缺血再灌注心肌的保護作用，為臨床合理使用右美托咪定保護缺血再灌注心肌提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016年3月—2017年6月天津醫(yī)科大學總醫(yī)院擇期行心臟瓣膜置換術患者120 例?；颊咝詣e不限，年齡35 ～48 歲，體重指數(shù)（BMI） 21.8 ～ 26.6 kg/m2，ASA Ⅱ或Ⅲ級，心功能Ⅱ或Ⅲ級。采用隨機數(shù)字表法將所有患者隨機分為右美托咪定預處理組（preD 組）、右美托咪定后處理組（posD 組）及右美托咪定預處理聯(lián)合后處理組（pre-posD 組），每組40例。排除標準：術前患者存在心律失常、高血壓、血氣分析異常、電解質(zhì)紊亂、血紅蛋白＜100 g、肝腎及肺功能異常。研究經(jīng)本院醫(yī)學倫理委員會批準，術前所有患者知情并簽署知情同意書。

1.2 麻醉方法

麻醉前30 min 患者肌肉注射東莨菪堿50 mg/kg，嗎啡0.10 ～0.15 mg/kg。入室后連接監(jiān)護儀監(jiān)測心率（HR）、血壓（BP）、血氧飽和度（SpO2）、時間（T）、心電圖（ECG）、呼吸末二氧化碳分壓（PETCO2）及腦電雙頻指數(shù)（BIS）。經(jīng)面罩吸氧，建立上肢靜脈通路，6～ 8 ml/（kg·h）速度持續(xù)靜脈滴注復方氯化鈉溶液。于局部麻醉下行左橈動脈穿刺置管，進行有創(chuàng)動脈血壓監(jiān)測。依次靜注咪達唑侖、舒芬太尼、依托咪酯及維庫溴銨進行麻醉誘導，氣管插管后行機械控制通氣。麻醉誘導后行右頸內(nèi)靜脈穿刺并留置靜脈導管，監(jiān)測中心靜脈壓（CVP）和輸注聚明膠肽注射液。麻醉維持：術中根據(jù)麻醉深度間斷追加咪達唑侖、舒芬太尼、羅庫溴銨，復合吸入七氟醚維持麻醉，主動脈開放心臟復跳后靜脈輸注硝酸甘油和多巴胺維持平均動脈壓（MAP）在80 mmHg 左右。

1.3 體外循環(huán)

采用Stockert-SC 型人工心肺機進行體外心肺分流術（cardiopulmonary bypass,CPB）。全身肝素化且ACT＞ 480 s 后建立CPB，維持平均動脈壓在50 ～70 mmHg。鼻咽溫降至31℃時阻斷升主動脈，經(jīng)主動脈根部灌入晶體停跳液，首次20 ml/kg，以后停跳液10 ml/kg 每間隔30 min 灌注1 次，保持心臟靜止和心電圖處于等電位線，CPB 中血氣指標維持在正常范圍。其中preD 組和pre-posD 組于阻斷主動脈前30 min 靜脈輸注右美托咪定1 μg/kg（美國Abott 公司；規(guī)格：2 ml ∶200 μg；國藥準字H20090248），而posD 組輸注等量生理鹽水；開放主動脈前30 min 于posD 組和pre-posD 組灌注液中加入右美托咪定0.2 ～1.0 μg/kg 進行心臟灌注[7-8]，而preD 組灌注液中加入等量生理鹽水。

1.4 血漿TNF-α、IL-6、cTn I 濃度及CK-MB活性檢測

抽取患者橈動脈血4 ml，離心后留取血清，放入70℃冰箱保存待檢。血漿TNF-α、IL-6 檢測采用放放射免疫法。抽取1 ml 血清并加入10 μl 抑肽酶，被檢血清IL-6 和TNF-α 標準品100 μl 與100 μl 的125I-IL-6 和125I-TNF-α 及100 μl 的IL-6 和TNF-α抗血清溶液加在一起，混勻后4℃溫育24 h，然后加入免疫分離劑500 μl，IL-6 和TNF-α 與抗體的復合物產(chǎn)生沉淀。離心分離后測定總放射性。除去上層清液后測定沉淀的放射性。計算各標準點的結(jié)合率，并作出標準曲線，被檢血清根據(jù)各標準點的結(jié)合率可從標準曲線查得IL-6 或TNF-α 濃度，試劑盒均購自上海信帆生物科技有限公司（IL-6 產(chǎn)品批號：XF1002B；TNF-α 產(chǎn)品批號：XFFM1870）。采用電化學發(fā)光免疫分析系統(tǒng)檢測血清心肌肌鈣蛋白（cTn I），免疫抑制法檢測心肌型肌酸激酶同工酶（CK-MB）。

1.5 觀察指標

監(jiān)測3 組患者分別在麻醉誘導前5 min（T0）、開放主動脈后15 min（T1）、CPB 結(jié)束時（T2）、術后4 h（T3）、術后16 h（T4）、術后36 h（T5）、術后72 h（T6）HR、MAP 及術中BIS 的變化，記錄心臟復跳時間（主動脈開放至心臟自主復跳時間）和心臟復跳情況，記錄3 組前并行循環(huán)時間（Tpre）、主動脈阻斷時間（Tab）及后并行循環(huán)時間（Tpos）。檢測上述各時間點血漿TNF-α、IL-6、cTnI 濃度及CK-MB 活性。

1.6 統(tǒng)計學方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 16.0 統(tǒng)計軟件。計量資料以均數(shù)±標準差（±s）表示，符合正態(tài)分布的計量資料，組間比較采用方差分析，組內(nèi)比較采用LSD-t檢驗，不符合正態(tài)分布的采用秩和檢驗；計數(shù)資料以例（%）表示，比較采用χ2檢驗，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 3 組患者一般情況比較

3 組患者性別、年齡、BMI、ASA 分級等一般情況比較，差異無統(tǒng)計意義（P＞0.05）。見表1。

表1 3 組患者一般情況比較 （n =40）

2.2 3 組患者MAP 和HR 比較

3 組患者MAP 和HR 的比較采用重復測量設計的方差分析，結(jié)果：①不同時間點的MAP、HR 有差異（F=10.682 和15.682，P=0.043 和0.037）；②3 組間的MAP、HR 無差異（F=4.628 和3.468，P=0.876和1.292）；③3 組間的MAP、HR 變化趨勢無差異（F= 1.285 和3.824，P=2.526 和1.214）。見表2。

2.3 3 組患者Tpre、Tab、Tpos 比較

3 組CPB Tpre、Tab及Tpos比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。見表3。

表2 3 組患者MAP 和HR 比較 （n =40，±s）

表2 3 組患者MAP 和HR 比較 （n =40，±s）

注：?與T0 時比較，P ＜0.05

指標 T0 T1 T2 T3 T4 T5 T6 HR/（次/min） preD 組 83.5±8.6 72.4±7.9? 75.3±8.2? 78.6±7.1 80.4±7.3 83.2±6.9 82.4±7.6 posD 組 85.3±7.8 73.3±8.1? 76.5±7.6? 79.7±6.8 81.3±8.1 82.8±7.0 83.4±7.2 pre-posD 組 83.7±7.5 71.7±6.8? 75.8±7.4? 78.2±7.2 79.5±6.7 83.7±7.3 82.5±6.9 MAP/mmHg preD 組 84.4±7.4 61.6±6.2? 70.8±8.5? 72.6±7.7? 71.2±7.4a 81.6±6.7 82.3±6.1 posD 組 82.6±8.2 63.8±4.4? 72.6±7.7? 71.7±6.4? 73.1±5.9? 83.8±7.4 83.3±5.8 pre-posD 組 83.2±7.6 62.5±5.6? 71.2±6.8? 71.5±7.3? 72.2±6.7? 82.5±6.2 82.7±5.3

表3 3 組患者Tpre、Tab、Tpos 比較 （n =40，min，±s）

表3 3 組患者Tpre、Tab、Tpos 比較 （n =40，min，±s）

組別 Tpre Tab Tpos preD 組 8.5±1.5 52.4±6.3 26.6±5.8 posD 組 8.6±1.3 55.3±7.1 28.2±6.2 pre-posD 組 8.3±1.6 54.6±6.6 27.3±5.4 F 值 0.763 1.207 4.221 P 值 0.183 0.132 0.076

2.4 3 組患者心臟復跳情況比較

3 組患者心臟復跳時間、自動復跳例數(shù)、心室纖顫發(fā)生率比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。見表4。

2.5 3 組患者不同時間點TNF-α 和IL-6 血漿濃度比較

3 組患者不同時間點TNF-α 和IL-6 血漿濃度比較采用重復測量設計的方差分析，結(jié)果：①不同時間點的TNF-α、IL-6 血漿濃度有差異（F=47.528 和41.285，均P=0.000）；②3 組TNF-α、IL-6 血漿濃度有差異（F=36.173 和40.362，均P=0.000），preD 組和posD 組T1～T6時的TNF-α、IL-6 血漿濃度與pre- posD 組 高（P＜0.05）；③3 組TNF-α、IL-6 血 漿濃度變化趨勢有差異（F=35.082 和28.352，均P=0.000）。見表5。

表4 3 組患者心臟復跳情況比較 （n =40）

表5 3 組患者不同時間點TNF-α 和IL-6 血漿濃度變化比較 （n =40，±s）

表5 3 組患者不同時間點TNF-α 和IL-6 血漿濃度變化比較 （n =40，±s）

注：1）與T0 時比較，P ＜0.05；2）與pre-posD 組比較，P ＜0.05

指標 T0 T1 T2 T3 T4 T5 T6 TNF-α/（pg/L） preD 組 4.33±0.69 5.87±0.801）2） 10.36±1.121）2） 17.41±1.461）2） 23.52±1.781）2） 18.43±1.131）2） 10.13±0.671）2） posD 組 4.26±0.51 5.85±0.671）2） 11.16±1.161）2） 17.33±1.511）2） 22.77±1.901）2） 17.67±1.061）2） 10.09±0.581）2） pre-posD 組 4.28±0.57 5.17±0.62a 8.21±0.921） 11.95±1.181） 16.42±1.57a 12.31±0.941） 9.81±0.541）IL-6/（ng/ml） preD 組 0.08±0.01 0.10±0.02 0.17±0.031）2） 0.32±0.081）2） 0.97±0.161）2） 0.65±0.151）2） 0.36±0.131）2） posD 組 0.07±0.02 0.10±0.01 0.16±0.031）2） 0.30±0.091）2） 0.94±0.171）2） 0.66±0.141）2） 0.34±0.151）2） pre-posD 組 0.08±0.01 0.09±0.01 0.15±0.021） 0.23±0.071） 0.66±0.151） 0.54±0.121） 0.25±0.111）

2.6 3 組患者不同時間點血漿CK-MB 活性和cTn I 濃度比較

3 組患者不同時點血漿CK-MB 活性和cTn I 濃度變化比較，采用重復測量設計的方差分析，結(jié)果：①不同時間點的CK-MB、cTn I 活性有差異（F=32.687 和24.691，均P=0.000）；②3 組CK-MB、cTn I 活性有差異（F=41.055 和37.258，均P=0.000），preD 組和posD組T1～T6時的CK-MB、cTn I 活性與pre-posD 組比較，preD 組和posD 組較高；③3 組CK-MB、cTn I 活性變化趨勢有差異（F=28.171和37.285，均P=0.000）。見表6。

表6 3 組患者不同時間點血漿CK-MB 活性和cTn I 濃度變化比較 （n =40，±s）

表6 3 組患者不同時間點血漿CK-MB 活性和cTn I 濃度變化比較 （n =40，±s）

指標 T0 T1 T2 T3 T4 T5 T6 CK-MB/（u/L） preD 組 6.81±0.23 25.35±3.751）2） 40.36±5.591）2） 67.44 ±7.461）2） 45.64±6.171）2） 39.34±5.941）2） 14.31±1.761）2） posD 組 7.06±0.21 23.05±2.691）2） 40.16±5.781）2） 64.31±6.931）2） 44.87±5.951）2） 38.76±5.871）2） 14.11±1.551）2） pre-posD 組 6.85±0.19 15.87±2.261） 25.21±3.561） 47.59±5.381） 23.21±4.731） 17.13±4.461） 8.91±0.621）

續(xù)表6

3 討論

心肌缺血最有效的措施就是及時恢復冠狀動脈灌注，提供缺血區(qū)心肌的血液供應。但這種缺血區(qū)心肌再灌注又會給心肌帶來更為嚴重的缺血再灌注損傷[9]。缺血再灌注損傷的發(fā)生機制為鈣超載、自由基損傷、白細胞嵌塞、無復流現(xiàn)象、內(nèi)環(huán)境紊亂及組織細胞損傷[10]。

本研究中右美托咪定預處理組、后處理組及預處理聯(lián)合后處理組主動脈開放后，心臟室顫率分別為12.5%、15.0%和10.0%，而國內(nèi)學者研究發(fā)現(xiàn)未實施干預時，主動脈開放后心臟室顫率為17.5%[11]。顯示出右美托咪定能夠減少CPB 中心臟復跳室顫的發(fā)生。這主要是因為右美托咪定為高選擇性的α2-腎上腺素受體激動劑，作用于突觸前的α2-腎上腺素受體，負反饋調(diào)節(jié)突觸前遞質(zhì)的釋放，可以抑制突觸前膜對去甲腎上腺素遞質(zhì)的釋放。這也是臨床靜脈泵注右美托咪定可以明顯控制室速和室顫風暴的原因[12]。右美托咪定抑制心肌缺血再灌注損傷后心肌復極的不均一性，起到穩(wěn)定心肌缺血再灌注損傷心肌心電傳導，降低復灌性心律失常發(fā)生率的作用，其機制可能與右美托咪定抑制縫隙連接失偶聯(lián)、抑制Cx43 表達減少及分布紊亂有關[13]。

TNF-α 是一種重要的炎癥細胞因子，體外循環(huán)期間TNF-α 血漿濃度的升高比其他細胞因子快，在炎癥反應中具有啟動、觸發(fā)作用，并誘發(fā)其他炎癥介質(zhì)的釋放[14-15]。IL-6 是一種急性相反應促進因子，血液中活化的單核細胞為其主要來源。淋巴細胞、內(nèi)皮細胞等都能在不同條件下產(chǎn)生IL-6，術后的炎癥反應和組織損傷都與急性相反應有關[16]。本研究中主動脈開放后IL-6 和TNF-α 血漿濃度逐漸升高，并在CPB 結(jié)束后16 h（T4）達到峰值。但在主動脈開放后不同時刻，右美托咪定預處理聯(lián)合后處理組IL-6 和TNF-α 血漿濃度較預處理或者后處理組低。顯示出右美托咪定預處理聯(lián)合后處理能更有效地抑制炎癥因子的產(chǎn)生和釋放。

既往研究顯示，右美托咪定預處理或后處理均能有效地減輕心肌缺血再灌注損傷[4-5]。本研究結(jié)果顯示主動脈開放后，3 組患者血漿CK-MB 和cTn I 濃度隨時間逐漸升高，CPB 結(jié)束后4 h（T3）血漿CK-MB濃度達到峰值。但在主動脈開放后不同時刻，右美托咪定預處理聯(lián)合后處理組血漿CK-MB 和cTn I 濃度均較其他兩組低。表明心肌缺血再灌注時，右美托咪定預處理聯(lián)合后處理較單一的預處理或后處理能提供更好的心肌保護作用。右美托咪定預處理通過下調(diào)HMGB1-TLR4-MyD88-NF-кB 信號通路來減輕心肌缺血再灌注損傷[7]，而右美托咪定后處理則通過PI3K/Akt 依賴性信號通路激活GSK-3β 對缺血再灌注心肌實施保護[5]。本研究并未對右美托咪定預處理聯(lián)合后處理保護缺血再灌注心肌損傷的具體機制進行研究，右美托咪定預處理聯(lián)合后處理較單純的預處理或單純的后處理能提供更好的心肌保護效果的原因目前還不清楚，這將有待下一步研究。

綜上所述，右美托咪定預處理聯(lián)合后處理較單純的預處理或者后處理能更有效地抑制炎癥因子的產(chǎn)生和釋放，具有更好的心肌保護功能。