白细胞介素18在体外循环手术后急性肺损伤中的作用

1、白细胞介素18在体外循环手术后急性肺损伤中的作用宋仁举1李明亮2卢平方1程可洛2(通讯作者)(1广东医学院广东湛江524023)(2广东医学院附属医院广东湛江524000)【摘要】目的：探讨体外循环手术后患者血浆及支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid, balf)中白细胞介素 18 (interleukin-18, il-18)的 变化及其在急性肺损伤中的作用。方法：选择2014年3月至2015年6月在广 东医学院附属医院行体外循环手术的50例患者为研究对象。根据术后是否发生 急性肺损伤(acute lung injury, au),将50例患者分为两组，

2、ali组：16例，男 9例、女7例；对照组：34例，男19例、女15例，术后未发生ali。分别在体 外循环术前、术后lh、6h、12h、24h、48h采用酶联免疫吸附测定法检测患者 血浆及balf中il-18水平表达，同时在上述各时间点测定动脉血气，并计算呼吸 指数、氧合指数2种肺功能指标。结果：两组患者术前血清及balf中il-18无明 显差异，术lh开始，血清及balf中il-18开始升高，术12h达高峰，持续至 术后48h以上，术后各时间ali组显著高于对照组。ali组术后lh开始血浆il-18 水平高于balf,对照组6h开始出现血浆il-18水平高于balf。两组患者手术后 氧合指数

3、较术前水平均显著降低，术后6h后au组低于对照组。两组患者术后 呼吸指数较术前升高，术后6h后au组显著高于对照组，以上差异均具有统计 学意义(p<0.05)o结论：体外循环术后il-18在血清及balf中表达水平增加并 参与急性肺组织损伤过程，其水平表达高低与体外循环肺损伤程度密切相关。【关键词】体外循环；急性肺损伤；白细胞介素18 【中图分类号】r619【文献标识码】a【文章编号】2095-1752 (2016) 14-0213-03effect of interleukin-18 on acute lung injury in patients after surgery with

4、extracorporealcirculation song renju, li mingliang,lu pingfang, cheng keluo (1 guangdongmedical college, zhanjiang 524000, guangdong, p.r.china, 2 affiliated hospital ofguangdong medical college, zhanjiang 524000, guangdong, p.r.china)【abstract】 objective to investigate the changes and the clinical

5、significance ofinterleukin-18 (il-18)in patients after surgery with extracorporeal circulation (ecc) at zhe plasma and bronchoalveolar lavage fluid (balf) .methods fifty patients undergoing surgery with ecc in the affiliated hospital of guangdong medical collegefrom march 2014 to june 2015 were enro

6、lled in this study. according to the presence of postoperative acute lung injury /respiratory distress syndrome(au/ards), all the fifty patients were divided into 2 groups. in ali group，there were 16 patients including 9 male and 7 female patients . in the control group, there were 34 patients witho

7、ut postoperative ali，including 19 male and 15 female patients . dynamic variations including changes of il-18 and blood gas?analysis of these patients wereexamined with enzyme-linked immunosorbent assay and compared between the 2groups. results in both group， there was no significant difference of?

8、il-8 betweenplasma and balf. il-18 in both plasma and balf increased at 1 hour after surgery( p<0.05) and reached peak levels at 12 hours after surgery and remained for the next 36 hours. the level of il-8 in ali/ards group was higher than that in the controlgroup( p<0.05). in ali/ards group,

9、the level of il-18 in plasma was higher than that in balf at 1 hour after surgery( p<0.05). in the control group, the level of il-18 in plasma was higher than that in balf at 6 hours after surgery( p<0.05). oxygenation index of both groups decreased significantly after surgery( p<0.05) and

10、oxygenation index of ali/ards group was smaller than that of the control group at 6 hours after surgery( p<0.05). postoperative respiratory index of both groups increased( p<0.05) and respiratory index of ali/ards group was larger than the control group ( p<0.05). conclusion il-18 in plasma

11、 and balf change significantly after surgery with ecc, which may play an important role in the pathogenesis of postoperative ali/ards.【key words extracorporeal circulation;acute lung injury;lnterleukin-18体外循环使得大多数心脏手术得以实施，而ali作为心脏手术后的一个最常 见并发症，严重影响患者的临床转归。0前认为au与体外循环术后炎症因子密 切相关1】。il-18是一种新近发现的促炎因子，近

12、年来冇研究发现il-18与术后 au及icu停留时间延长奋密切关系2，且数值的升高能够较敏感地预示不良预 后3】。我们通过测定体外循环手术后不同吋间段患者血浆及balf中il-18水平表 达及通过动脉血气测得肺功能，探讨il-18在体外循环术后的表达水平及与au 的发生发展的关系，为临床了解体外循环术后ali提供理论依据。1. 资料与方法1.1研究对象选择2014年3月至2015年6月在广东医学院附属医院心胸外科行体外循环 手术的患者。依据制定的纳入和排除标准筛选病例，纳入标准为：（1）行传统胸 骨正中开胸手术的患者，均采用气管内插管+全麻方式手术。（2）年龄1870 岁。排除标准为：（1）合

13、并胸外伤；（2）术前奋慢性肝肾功能不全；（3）术前有肺部 感染治疗未愈或慢性肺部疾病史。最终确定50例患者。根据术后是否发生ali， 分为ali组：16例，男9例、女7例，（58.2&plusmn;10.5）岁；对照组：34例， 男19例、女15例，（56.8&plusmn;9.7）岁。本研究经医院伦理委员会批准，所 有的患者均知情。1.2 ali的诊断标准参照中华医学会制订的ali诊断标准4。1.3方法1.3.1标本采集用乙二胺四乙酸盐抗凝管于术前和术后1、6、12、24、48h 采集患者静脉血5ml。收集后迅速进行离心（4°c、3000rpm/min、lomin）

14、,留取上 清液，-80°c保存备用。balf在相应吋间点进行。将纤维支气管镜前端嵌入右肺 中叶支气管开口，推注生理盐水10ml, lmin后负压吸引灌洗液并迅速离心（4"c、1500rpm/min、5min)。取上清液并保存在-80°c备用。1.3.2 il-18测定血浆和balf的il-18通过酶联免疫吸附试验测定，用酶标 仪在波长450nm处测定其0d值，应用elisa分析软件计算其含量。1.3.3肺功能指标计算所有患者均在术前和术后1、6、12、24、48h共6个吋间点采桡动脉血行血气分析，并使用gme premier 3000血气分析仪测定，计算呼吸指数(

15、respiratory index,ri)，氧合指数(oxygenation index,01)。1.4统计学分析用spss 17.0统计软件进行统计处理，计量资料均用(x-&plusmn;s)表示， 各计量资料指标值组内比较采用单因素方差分析，组间资料变量采用独立样本t 检验，计数资料采用&chi;2检验，p<0.05表示差异具有统计学意义。2. 结果2.1 一般资料au组在呼吸机辅助时间、icu停留吋间及住院吋间较对照组明显延长。术 后发生ali患者，并发症6例。对照组并发症4例。经积极对症治疗未出现死亡 病例。2.3两组患者体外循环术前及术后不同时段血浆与balf中

16、il-18水平比较两组患者术前血浆与balf中il-18差异无统计学意义。au组及对照组分别 于术后lh、6h幵始至48h血浆il-18明显高于balf (p<0.05)。见表3。2.4肺功能指标结果两组患者术前ri、01没有明显差异，术后ri较术前显著升高，01较术前显 著降低，术后6h开始，au组较对照组ri显著升高，01显著降低，差别具有统 计学意义(p<0.05)o见表4。3. 讨论随着心脏外科技术的发展，体外循环手术在很多医院得到了开展。尽管病种及手术复杂程度不同，au是体外循环术后最常见的并发症。患者术后大多有不 同程度的肺功能减退，轻者仅表现亚临床症状的功能改变，重者

17、则表现为au以 及ards5,显著影响患者的术后康复。au的发生与多种炎性因子密切相关,il-18 是与au发生密切相关炎性因子之一。体外循环可引起il-18显著升高，而il-18 与肺部炎性反应密切相关6】。il-18是新近发现的炎症因子，主要由活化的肺巨噬细胞产生7。il-18具冇 多种免疫调节功能8】，il-18可诱导其他炎症因子的产生和释放，促进t细胞成 熟及中性粒细胞的活化，增加tnf-&alpha;、icam-1、il-l&beta;、il-8等因子的 产生与释放。但生理条件下肺组织几乎不表达或低表达，病理生理改变吋可引起 白细胞黏附聚集及释放反应，是介导中性粒细胞

18、参与炎症损伤级联扩大反应的分 子生物学基础9】。本实验研究结果表明，体外循环术后患者的动脉血、balf中表达的il-18增 高，il-18的持续表达增多，引起肺组织细胞相关炎性因子释放，引起炎性反应 失衡，导致炎性肺组织损伤。肺组织损伤则肺功能出现不同程度下降，动脉血气 中ri升高，01下降。本实验中两组患者术后血清及balf中il-18水平上升显著， 12h达到峰值，48小吋il-18仍显著高于术前水平。与对照组相比，术后ali组 动脉血及balf中il-18各吋间点升高更明显，各时间点肺功能也更差。提示在体 外循环术后早期il-18急剧上升，引起急性肺损伤，出现肺功能下降。体外循环过程中，

19、机体多器官出现血液灌注不足，既往研究表明il-18在组 织缺血后血浆中产生增加10,相似的，在肝和心脏缺血模型中也发现血浆il-18 水平的上升11。因此，体外循环术后机体器官缺血产生il-18,使得术后血浆il-18 水平明显高于支气管肺泡灌洗液。本研宄结果中体外循环术后血浆中il-18较 balf中偏高，ali组及对照组分别于术后lh及6h出现明显差异。本实验数据上 述结论相符。由此推断，高水平的il-18不仅引起术后发生ali，可能对术后多器 官功能均有影响，其有待进一步研究。综上所述，体外循环术后il-18的释放增加及由il-18激活引起炎性细胞因子 的释放，引起炎症反应失衡，参与肺急

20、性炎症损伤。我们探讨il-18引起ali的机制，为了解体外循环术后au提供理论依据，以期达到指导临床治疗、减少术 后并发症、提高体外循环手术成功率。【参考文献】1 pierrakos c,karanikolas m,scolletta s,et al. acuterespiratory distresssyndrome: pathophysiology and therapeutic options j. j clin medres,2012,4(1) :7-16.2 chen s,xu l,tang j.association of interleukin 18 gene polymorph

21、ism withsusceptibility to the development of acute lung injury after cardiopulmo-nary bypasssurgery.tissue antigens,2010,76(3):245-249.3 sablotzki a,friedrich l,muhling j,et al.the systemic inflammatory responsesyndrome following cardiac surgery: different expression of proinflammatorycytokines and

22、procalcitonin in patients with and without multiorgandysfunctions .perfusion, 2005,17(2):103-109.4】中华医学会呼吸病学分会.急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征的诊断标 准(草案).中华结核和呼吸杂志，2007, 16 (4)： 343-349.5kiessling ah，guo fw, gokdemir 丫，et al. the influence of selectivepulmonary perfusion on the inflammatory response and clinical out

23、come ofpatiengts with chronic obstuctive pulmonary disease undergoing cardiopulmonary bypass j. interact cardiovascthorac surg, 2014，18 (6)： 732-739.6】姚朝阳，宋晓荣，姬明丽等.粘附因子-1、il-18在大鼠左心缺血再灌注诱 导的急性肺损伤中的作用.河南师范大学学报(自然科学版)，2012,40 (4)：116-119.7 barker br, taxman dj, ting jp. cross-regulation bet wen the il-lbeta/il-18 processing