乌司他丁在原位肝移植术中对脏器的保护作用

彭龙希

(天津医科大学总医院，天津 300052)



乌司他丁在原位肝移植术中对脏器的保护作用

彭龙希

(天津医科大学总医院，天津 300052)

原位肝移植及其引发的病理过程可以对肌体脏器产生不同程度的损害，而有效的药物应用会降低各主要脏器的损害程度。乌司他丁是从健康成年男性尿液中分离纯化出来的一种胰蛋白酶抑制剂，无免疫原性，具有广谱、高效的蛋白酶抑制活性，并能够稳定溶酶体膜，清除氧自由基及抑制炎性介质释放和过度炎性反应，改善微循环，对全身各主要脏器产生保护作用。本文主要介绍乌司他丁在原位肝移植手术中对供肝、移植肝、肝移植患者肺、肾脏以及血液系统的保护作用及其机制。

乌司他丁，原位肝移植，围手术期，脏器保护

1909年欧洲首先报道在人体尿液中存在胰蛋白酶抑制剂，后来从健康男性尿中分离纯化得到乌司他丁(ulinastatin)。其是一种由143个氨基酸组成、分子量约为67 kD的酸性糖蛋白，具有广谱、高效的蛋白酶抑制活性，对胰蛋白酶、α-糜蛋白酶等丝氨酸蛋白酶以及粒细胞弹性蛋白酶、透明质酸酶、巯基酶、纤溶酶等多种酶均有抑制作用，并能够稳定溶酶体膜，抑制溶酶体酶的释放；清除氧自由基及抑制炎性介质释放和过度炎性反应；改善微循环，减少缺血-再灌注损伤等[1-4]。乌司他丁可用于危重患者及大手术围手术期对肌体重要器官的保护，能提高各种原因引起的全身炎症反应综合征(SIRS)患者的生存率[5]。现就乌司他丁在原位肝移植围手术期的脏器保护作用及其机制的研究进展做一综述。

1 乌司他丁对供肝的保存作用

当肝脏温度从37 ℃降至0 ℃时，细胞代谢降低到正常的5%，同时也削弱了细胞水平的代谢应激。移植肝脏自供体切取冷保存后，就开始受冷缺血损伤，移植肝恢复血流后，又遭受再灌注损伤。故加强供肝保存、避免或减轻供肝及胆管的损伤，是提高肝移植疗效和患者生存质量的重要因素。而成功的肝移植很大程度上依赖于安全有效的供肝保存，低温和低温保存/灌洗液的使用是延长肝脏保存的主要手段。洪勇等[6]研究证实，在用UW液冷保存肝脏过程中加入乌司他丁后，大鼠的肝脏生化指标、组织形态学指标均优于单用UW液，且能延缓UW液保护作用，并随时间延长其作用逐渐减弱，其机制可能与乌司他丁的膜稳定及抗氧化损伤作用有关。江翰等[7]研究结果显示，乌司他丁供肝保留灌注可以上调肝组织的血红素加氧酶(HO-1)表达，同时降低受体大鼠白介素-2(IL-2)水平、升高其白介素-10(IL-10)水平，提示乌司他丁可能具有抑制移植后急性免疫排异和减轻缺血再灌注损伤的双重保护作用，从而保护了移植肝的功能。

2 乌司他丁对移植肝的保护作用

原位肝移植术中供肝经历一段时间缺血后，当恢复血流时，会加重肝脏缺血造成的损伤，即缺血-再灌注损伤。国内外大量临床及动物实验研究表明，乌司他丁可以通过多个环节有效地减轻供肝缺血-再灌注损伤，保护移植肝功能，减少术后并发症，显著降低全身炎症水平，抑制蛋白酶激活受体的活化，从而阻断各种炎症反应期蛋白酶的激活，减少组织二次打击，改善预后[8，9]。Yukihiro等[10]对大鼠供肝采用体外复流、循环系统实验发现，乌司他丁能明显降低因中性粒细胞的增加而导致的谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、乳酸脱氢酶(LDH)和门静脉压力的增高和组织中由中性粒细胞释放的过氧化物酶。Aihara等[11]在大鼠的活体肝缺血-再灌注模型中也观察到乌司他丁有降低ALT、AST、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、脂质过氧化物酶、中性粒细胞浸润的作用。林峰等[12]报道乌司他丁可以减轻肝再灌注损伤，表现为降低血清ALT等生化酶水平，减轻移植肝组织病理学损害程度并减轻肝细胞凋亡。虽然肝移植术中和术后为抑制急性免疫排斥，给患者输注了大剂量的激素，激素有着强大的抗炎效应，但不可能完全抑制炎症递质的释放，而乌司他丁作为一种高效广谱的蛋白酶抑制剂，可以协同激素抑制炎症递质的释放和活性，且其效果与剂量存在一定的正相关趋势[13]。

3 乌司他丁对肺脏的保护作用

终末期肝病患者一般状况差，术前大多存在一定程度的呼吸功能障碍，严重者可并发肝肺综合征，这大大增加了麻醉和手术的风险。肝移植手术时间较长、创伤大、术中出血量多，加之术中长时间的机械通气等因素均可加重肺损伤。肝移植围手术期出现急性呼吸衰竭(包括急性肺损伤和成人呼吸窘迫综合征)往往是患者早期死亡的主要原因之一[14]。防止由肺损伤发展至急性呼吸窘迫综合征是降低肝移植术后早期死亡率的关键。乌司他丁具有下调TNF-α和NF-kB表达的作用，减少气道炎症细胞的浸润，从而有效抑制气道炎症反应[15]。研究证明[16]，在急性肺损伤的发生发展过程中，IL-6、IL-8和TNF-α可直接或间接起到重要的介导作用。王恒林等[17]的研究结果显示，肝移植术中应用乌司他丁可显著增加动脉血氧分压(PaO2)，并可显著降低IL-6、IL-8和TNF-α上升的幅度，对肝移植术患者具有肺保护作用。冯国辉等[18]将20例择期行原位肝移植的患者随机分为乌司他丁组和对照组，于不同时间点抽取桡动脉和非动脉血作血气分析，结果乌司他丁组肺泡-动脉氧分压差(PA-aDO2)、肺内分流率(Qs/Qt)和氧耗指数(VO2I)较空白对照组有明显改善，说明原位肝移植术中使用乌司他丁进行适时干预，在一定程度上起到了保护肺的氧合作用。另一研究也显示，乌司他丁能降低大鼠血清TNF-α、IL-6浓度和肺组织丙二醛(MDA)含量，升高肺组织超氧化物歧化酶(SOD)活性，提示乌司他丁具有降低肝脏缺血-再灌注后肺组织炎症反应，减轻缺血-再灌注损伤引起的肺组织氧自由基的产生及脂质过氧化的作用[19]。

4 乌司他丁对肾脏的保护作用

肝移植术后急性肾衰是肝肾移植术后常见且严重的并发症，文献报道发生率17%～95%[20]。肾功能不全是进展期肝病患者常见的并发症，其中，肝肾综合征是肝功能衰竭患者继发功能性肾衰的常见病因。肾脏是对缺血较为敏感的器官之一，术前有肾功能损害，尤其是发展至肝肾综合征阶段的患者，对术中低血压的耐受性很差；交感神经系统的兴奋又引起肾血流自我调节曲线的改变，使其更加依赖于灌注压；新肝期随着门静脉和下腔静脉开放，大量潴留在肠道、下肢和供肝内的代谢产物快速进入体循环，常发生剧烈的血流动力学波动，在心肺容量负荷急剧升高的同时血压明显下降，肾脏也将面临缺血-再灌注损伤[21]。国内外多项研究显示，肝移植术后应用乌司他丁与对照组相比术后肌酐(Cr)、血清尿素氮(BUN)水平明显降低，术后早期肾功能不全发生率明显下降。刘乐乐等[22]对40例拟行肝移植患者随机分为乌司他丁组和对照组，每组20例，取不同时间点分别采颈内静脉血和尿样，结果表明，乌司他丁组血浆丙二醛、β2-微球蛋白(β2-MG)和尿-β2微球蛋白(Uβ2-MG)浓度在新肝期后各时值明显低于对照组，说明乌司他丁确有抑制和减少氧自由基生成，保护肾功能的作用。同时乌司他丁对肾小管亦有一定保护作用，冯国辉等[23]通过随机对照试验证明了这一点，其将40例拟行肝移植患者随机分为乌司他丁组和对照组，每组20例，测定不同时间点BUN、Cr、尿N-乙酰β-D氨基葡萄糖苷酶(NAG)、视黄醇结合蛋白(RBP)、α1-微球蛋白(α1-MG)、γ-谷氨酰转肽酶(γ-GTP)的水平，对照组的NAG、RBP、α1-MG、γ-GTP水平在不同时点较麻醉前升高，低于乌司他丁组，既表明肝移植围手术期肾小管功能发生损害，又表明乌司他丁对肾小管有一定保护作用。

5 乌司他丁对血液系统的保护作用

肝移植围手术期由于大手术创伤的侵袭会激活体内参与炎性反应的多种介质，使粒细胞弹性蛋白酶的含量升高，使弹性蛋白、胶原、纤维连接蛋白等组织间质的成分水解，破坏凝血纤溶系统。手术的早中期应用乌司他丁可明显改善细胞的能量代谢，同时维持血管内皮细胞的完整以及血管的舒缩功能，使内皮细胞表达的细胞间黏附分子(ICAM)明显减少，中性粒细胞无法黏附活化，从而发挥抗血栓作用，维持纤溶系统的平衡[24]。徐震等[25]对80例拟行原位肝移植的重度肝硬化患者随机分成四组，乌司他丁低、中、高3个剂量组和对照组，每组20例，观察成人经典原位肝移植术中应用不同剂量乌司他丁对凝血和纤溶系统的影响，采取不同时间点点血样，常规实验室检测凝血酶原时间(PT)等凝血相关指标，并记录整个术程出血量，输注悬浮红细胞以及新鲜冰冻血浆量。结果表明，乌司他丁呈剂量依赖性改善肝移植无肝期和新肝期的凝血状况，并减少术中失血输血量，其机制主要是抑制纤溶亢进和保护血小板功能，并可能参与维持促凝抑凝的动态平衡。

随着对乌司他丁作用机制研究的不断深入，其在临床上应用的范围越来越广。通过近年来国内外大量临床及动物实验研究表明，乌司他丁可以通过多个环节有效地减轻供肝冷保存期损伤及肝移植围手术期脏器缺血-再灌注损伤，保护各主要脏器功能，减少术后并发症，改善预后。

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