乌司他丁对非体外循环冠状动脉搭桥术病人炎症反应影响

前言第一页，共66页。非体外循环冠状动脉搭桥术（off-pumpcoronaryarterybypassgraft,OPCAB）由来已久。1964年，Kolessov，首例不停跳左乳内动脉--冠状动脉搭桥术，但很快因心肌停跳液的发展和体外循环技术的进步而被摒弃。1990年以后，由于体外循环的并发症，随着血管显露和心脏固定装置的发展，OPCAB又逐渐得到推广。希望以此减轻体外循环的全身炎症反应、凝血紊乱和多器官功能不全。第二页，共66页。OPCAB虽然避免了体外循环对机体炎症反应的激活，但手术创伤、部分心肌缺血再灌注、凝血酶的激活、术中血液回收的应用等同样可以激活全身炎症反应。

第三页，共66页。有报道认为OPCAB与体外循环冠状动脉搭桥术（CABG）的炎症反应程度没有显著性差异。就激活全身炎症反应和凝血、纤溶而言，手术创伤本身可能和体外循环起同样重要的作用。第四页，共66页。因此，临床中可能仍需抑制OPCAB引起的炎症反应。第五页，共66页。乌司他丁（Ulinastatin，尿胰蛋白酶抑制剂urlinarytypsininhibitor,UTI）。健康成年男性尿液中提取的一种糖蛋白，143个氨基酸组成，相对分子量67Kd。属于Kuniz型蛋白酶抑制剂第六页，共66页。对胰蛋白酶、透明质酸酶、巯基酶、α-糜蛋白酶、粒细胞弹性蛋白酶、纤溶酶等多种酶有抑制作用。稳定溶酶体膜、抑制溶酶体酶释放、抑制心肌抑制因子产生、清除氧自由基和抑制炎性介质释放的作用。第七页，共66页。静脉给药后5min，血内浓度达到高峰，半衰期为40min，生物利用度为100%。主要通过肾脏代谢，30min时在尿中主要以原型排出。第八页，共66页。乌司他丁用于体外循环心脏手术及其它大手术，具有抑制炎性因子释放，减轻缺血再灌注损伤以及心、肺、肾、脑等多脏器保护作用。第九页，共66页。目前乌司他丁对于OPCAB炎症反应影响的研究尚少。第十页，共66页。细胞因子（IL-6、IL-10）细胞免疫反应（CD11b/CD18）内皮功能（NO、ET-1）心肌损伤（cTnI）评价OPCAB病人围术期炎症反应的激活情况并观察乌司他丁可能对其产生的影响。第十一页，共66页。材料与方法第十二页，共66页。一、病人选择与分组

50--80岁择期OPCAB病人24例。随机、双盲、对照的方法分为对照组（C组）和乌司他丁组（W组）。每组12例。第十三页，共66页。排除标准凝血功能紊乱肝、肾、肺功能不全左室射血分数（LVEF）<35%心肌梗塞<3个月使用糖皮质激素类药物既往有心脏手术史用过抑肽酶或乌司他丁者。第十四页，共66页。W组：麻醉诱导后开始恒速静脉泵入乌司他丁6000U·Kg-1，30min输完，然后以1000U·Kg-1·h-1的速度持续静脉泵入至手术结束。C组：给予同样剂量的生理盐水。第十五页，共66页。两组病人均不使用其它蛋白酶抑制剂，如抑肽酶等。第十六页，共66页。二、麻醉与手术方法

术前30min肌肉注射吗啡10mg麻醉诱导：咪哒唑仑0.1mg/kg、芬太尼10~20μg/kg、哌库溴铵0.1mg/kg麻醉维持：1%~2%异氟烷，间断给与芬太尼、哌库溴铵。第十七页，共66页。监测5导联心电图脉搏氧饱和度鼻咽温、膀胱温桡动脉压中心静脉压间断进行血气分析。第十八页，共66页。室温24℃变温毯38.5℃

第十九页，共66页。固定的两组外科医生标准胸骨正中切口左侧乳内动脉及大隐静脉作为桥血管用MedtronicOctopus固定器限制局部心肌运动用吹入CO2和生理盐水的喷雾器冲洗靶血管以确保无血手术野第二十页，共66页。吻合结束后应用瞬时超声流量仪测量每支桥血管的流量常规留置胸腔、心包、纵隔引流管接无菌水封瓶，止血关胸。所有患者术中统一使用国产自体血液回收机（BW－8100A型自体血液回收机，北京万东医疗装备股份有限公司）行自体血球回输。第二十一页，共66页。三、指标测定

术前（T1）冠状动脉血管吻合结束后0.5h（T2）术后2h（T3）术后6h（T4）术后18h（T5）测定IL-6、IL-10、CD11b/CD18、NO、ET-1和cTnI值第二十二页，共66页。实验仪器

洗板机：TECANM8/2R型，奥地利酶标仪：TECANSPECTRAⅢ型，奥地利微量加样器：日本三洋公司低温离心机：美国sigma公司流式细胞仪：FACSCalibur,美国B-D公司Access化学发光仪：美国Beckman公司第二十三页，共66页。分光光度计：BECKMANDU®640，美国漩涡混合器：MVS-1，北京北德科学器材有限公司三用电热恒温水浴箱：SHW-420，北京长安科学仪器厂超低温冰箱：REVCO，日本PH计：Model59003-05型，美国Cole-Parmer公司第二十四页，共66页。试剂与耗材

IL-6和IL-10酶联免疫双抗体夹心（ELISA）试剂盒：美国AssayDesignsInc公司CD11b-FITC抗体和小鼠IgG1FITC同型对照抗体：美国Caltag公司10X红细胞裂解液：美国Biolegend公司第二十五页，共66页。NO试剂盒（硝酸还原酶法）：南京建成生物工程研究所ET-1放免试剂盒：中国人民解放军总医院东亚放免研究所真空抗凝管（2％EDTA2K或0.129MCitrateSodium）：美国B-D公司第二十六页，共66页。指标测定(1)

CD11b/CD18：采用全血免疫荧光标记法测定平均荧光强度（MFI）。第二十七页，共66页。(2)IL-6和IL-10：按照各自ELISA试剂盒的说明书进行操作，采用origin5.0软件建立标准曲线并进行数据处理。第二十八页，共66页。(3)NO：采用硝酸还原酶法，严格按照试剂盒的说明书进行操作，采用excel软件进行数据处理。第二十九页，共66页。(4)cTnI：采用美国Beckman公司生产的Access化学发光仪批量测定。第三十页，共66页。(5)ET-1:采用放免试剂盒，由中国人民解放军总医院东亚放免研究所测定。第三十一页，共66页。四、统计学处理

计数资料采用均数标准差形式表达。利用SPSS13.0统计软件对数据进行分析。组内两两比较应用one-wayANOVA，组间比较应用独立样本t检验，P<0.05为差异有统计学意义。第三十二页，共66页。结果第三十三页，共66页。两组间术前、术中、术后一般临床资料比较差异无统计学意义（p>0.05）（见表1）。第三十四页，共66页。表1两组病人一般临床资料（xs）C组W组年龄(岁)59.8±7.757.3±7.8性别（男/女）10/211/1体重（kg）76.5±8.474.6±12.8术前LVEF(%)60.4±5.462.4±7.3术前心胸比0.49±0.040.48±0.04陈旧性心梗（n）45术前尿素氮（mmol/L）5.5±1.75.3±1.3手术时间（min）168.5±27181.7±40.9搭桥数目（支）3.0±1.13.3±0.7气管插管时间（h）12.2±4.310.8±3.2住院时间（天）7.5±1.27.8±1.1术后膀胱温（℃）36.5±0.436.4±0.5术中失血量（ml）769±218743±262术后18h引流量（ml）671±184731±178第三十五页，共66页。两组病人围术期血浆IL-6、IL-10、CD11b/CD18、NO、ET-1和cTnI值列于表2。第三十六页，共66页。表2两组病人围术期血浆IL-6、IL-10、CD11b/CD18、NO、ET-1、cTnI变化（n=12

）。

注：与T1相比，*p<0.05**p<0.01与C组比较，#p<0.05##p<0.01

指标组别T1T2T3T4T5IL-6(pg/ml)C24.12±5.8627.92±5.2865.92±12.4**50。08±6。03*39。71±8。60W24.7±6.6325.6±4.3132.28±4.03#40。38±7。1921。57±4。13IL-10C35.99±7.2747.14±5.9109.12±32.79**52.23±11.1763.23±10.9W36.2±7.1937.08±7.3536.34±5.3#39.82±6.0848.85±9.88CD11b/CD18(MFI)C586±26.3862.5±67.4**919.5±80.6**818.7±62.9**751.5±41.5W546.7±24.19574.9±60.1##588.6±34.4##605.4±38.4##519.8±19.2##NO(umol/L)C73.35±9.258.94±6.8951.72±4.7*47.5±7.03*40.13±6.42**W69.27±9.8264.84±7.3665.45±11.251.45±5.6544.31±12.2ET1pg/mlC70.2±6.861.57±5.662.24±4.2273.66±6.2672.48±5.12W76.67±4.8747.5±2.86**#53.75±3.3**#52.64±3.24**##54.54±3.28**##cTnI(ng/ml)C0.04±0.00.13±0.020.31±0.05**0.45±0.06**0.45±0.04**W0.04±0.00.09±0.010.17±0.03*#0.25±0.06**#0.30±0.05**#第三十七页，共66页。图1：两组病人围术期血浆IL-6变化第三十八页，共66页。图2：两组病人围术期血浆IL-10变化第三十九页，共66页。图3：两组病人围术期血浆CD11b/CD18的变化****第四十页，共66页。图4：两组病人围术期血浆NO变化第四十一页，共66页。图5：两组病人围术期血浆ET-1变化第四十二页，共66页。图6：两组病人围术期血浆cTnI变化第四十三页，共66页。讨论第四十四页，共66页。1．细胞因子

IL-6为T细胞、单核-巨噬细胞和纤维母细胞产生的多效性促炎性反应细胞因子，是组织损伤的早期敏感指标。文献报道体外循环与非体外循环冠状动脉搭桥术术中和术后IL-6变化无明显性差异，提示IL-6主要来自于手术创伤而并非体外循环。心脏手术中应用乌司他丁可有效降低IL-6、IL-8、TNFα水平，对心肌缺血再灌注损伤及肺、肾、脑功能起保护作用。第四十五页，共66页。IL-10由单核-巨噬细胞、B细胞和T细胞产生，是机体重要的抗炎性反应细胞因子，又被称为“细胞因子合成抑制因子”。IL-10可抑制巨噬细胞和单核细胞对促炎因子TNF-α、IL-1、IL-6的合成与释放，降低黏附分子表达。第四十六页，共66页。本实验显示OPCAB可引起IL-6、IL-10水平升高，峰值均出现在术后2h，提示OPCAB在激活促炎细胞因子的同时也激活抗炎细胞因子。乌司他丁可同时降低OPCAB术后2h的IL-6、IL-10水平。心脏手术的临床预后取决于促炎与抗炎细胞因子的平衡，乌司他丁同时降低OPCAB围术期IL-6、IL-10水平，使促炎与抗炎细胞因子在较低水平上维持平衡，对机体能起到更好的保护作用。第四十七页，共66页。2．中性粒细胞黏附分子

CD11b/CD18（巨噬细胞分化抗原1，MAC1）是中性粒细胞和内皮黏附的核心黏附分子，是评价中性粒细胞激活水平的标志，反映全身炎症反应的激活情况。第四十八页，共66页。心脏手术后中性粒细胞在肺内聚集可引起严重肺损伤，抑制中性粒细胞CD11/CD18的表达可改善心肌功能，阻止中性粒细胞黏附可减轻肺损伤。体外循环开始后15min，CD11b/CD18表达显著增加，乌司他丁可抑制体外循环心脏手术中CD11b/CD18的表达。第四十九页，共66页。体外与非体外循环冠状动脉搭桥术对中性粒细胞激活程度的研究结果不一。Wehlin报道两种手术均未引起CD11b/CD18表达的显著增加。Chello却得出相反的结论，认为两种手术均显著提高CD11b/CD18的表达。第五十页，共66页。本实验显示OPCAB可以使CD11b/CD18表达升高，峰值出现在术后2h，乌司他丁可显著降低其表达。提示OPCAB可以激活中性粒细胞，产生炎性反应，乌司他丁可以抑制CD11b/CD18的表达，从而减少中性粒细胞与内皮细胞的黏附，减轻炎症反应。第五十一页，共66页。3．内皮功能

内皮广泛激活和功能障碍是体外循环心脏手术炎症反应的特征之一。OPCAB虽然避免了体外循环，但手术创伤、心肌血运的改变、分流栓的应用等仍可引起病人内皮功能障碍。有文献报道体外与非体外循环冠状动脉搭桥术对于病人内皮功能的影响并无显著差别。第五十二页，共66页。NO又称为内皮源性血管舒张因子，在生理条件下由内皮结构型NO合成酶（cNOS）生成，对于调节血管张力起着至关重要的作用。NO对于炎症反应也有多种保护作用，其血管扩张作用可防止有害介质在内皮聚积、可清除自由基、抑制中性粒细胞黏附、抑制血管平滑肌细胞增殖。第五十三页，共66页。心脏手术后内皮功能障碍的主要原因是NO的释放减少。OPCAB的动物实验研究也显示局部心肌缺血再灌注后NO的释放减少。第五十四页，共66页。本实验显示从血管吻合后30min到术后18h，对照组NO值较术前呈进行性下降，提示OPCAB可引起内皮功能受损。乌司他丁组NO值从血管吻合后30min到术后18h较术前无显著变化，提示乌司他丁可能对NO下降引起的内皮功能受损能起到一定的保护作用。第五十五页，共66页。内皮素由血管内皮细胞合成和分泌，为21个氨基酸残基组成的短链多肽。有三种亚型（ET1、ET2、ET3）。广泛分布于全身器官，是已知的作用最强的缩血管物质，其缩血管作用可较血管紧张素Ⅱ强10倍。第五十六页，共66页。ET-1主要分布于心脏、肺脏和肾脏。细胞因子、凝血酶、剪切力和缺氧等因素均可使内皮细胞释放ET-1，进而引起血管内皮的损伤。心脏手术中ET-1的过多分泌可导致术后器官功能障碍。ET-1是内皮细胞激活的活性标志物。第五十七页，共66页。心脏手术后ET-1产生增加，乌司他丁能起到抑制作用。本研究显示OPCAB术后并未引起ET-1的显著变化，但乌司他丁可使ET-1的产生显著减少。说明OPCAB虽未引起内皮的广泛激活但乌司他丁仍可起到一定的保护作用。第五十八页，共66页。4．心肌损伤

cTnI不存在于骨骼肌中，正常情况下不能透过细胞膜进入血液循环。在正常人血清中浓度低于0.1

ng/ml，其中绝大多数正常人不能测出。只有当心肌细胞变性坏死时，cTnI才通过破损的细胞膜弥散进入血液。第五十九页，共66页。血液中cTnI的浓度变化可特异性反映心肌结构蛋白的受损情况，且与心肌损伤程度成平行关系。是迄今为止发现的对心肌损伤敏感性和特异性最高的检测指标，与目前应用广泛的评价心肌损伤的生化指标CK-MB相比，cTnI的特异性更强。心脏手术后cTnI浓度升高将增加住院死亡率和并发症的发生率。第六十页，共66页。OP