右美托咪定对单肺通气患者外周血炎症反应相关基因表达的影响

李学山，林名瑞

（1.福建医科大学附属三明市第一医院麻醉科，福建 三明 365000；2.福建中医药大学附属人民医院ICU，福建 福州 350004）

右美托咪定对单肺通气患者外周血炎症反应相关基因表达的影响

李学山1，林名瑞2

（1.福建医科大学附属三明市第一医院麻醉科，福建 三明 365000；2.福建中医药大学附属人民医院ICU，福建 福州 350004）

目的 基于PCR Assay芯片技术，分析右美托咪定对单肺通气患者炎症相关基因表达的变化并推论其可能的作用机制。方法 选取本院胸科2016年1月～2016年12月的60个单肺通气病例，随机分为右美托咪定治疗组与常规治疗组，各30例。右美托咪定干预前与干预后1，3天所有患者静脉采血立即提取RNA做PCR Assay基因芯片检测。结果 右美托咪定干预后炎症相关基因CCL11、CCL19、CCL2、IL17A、IL1a、IL1b、IL2的Fold绝对值趋向于干预前水平，而常规治疗组治疗前后，绝大多数Fold值变化并不大。结论 右美托咪定干预使用可调节单肺通气患者炎症反应相关基因的表达，使围手术期紊乱的炎症反应趋于正常，从而起到对单肺通气患者的保护作用。

单肺通气；右美托咪定；PCR Assay

单肺通气在胸科手术中应用广泛，其主要是为了促进胸部手术的顺利进行的麻醉程序。为了防止单肺通气期间出现全身性低氧血症，通常在单肺通气持续时将吸入的氧气（FIO2）的分数增加到100%。虽然此种方法在医学上是必要的，但有充分的证据表明单肺通气时，多种机制可导致肺损伤。继往研究显示，缺氧，缺血/再灌注可导致肺渗透性增加，炎症细胞计数增加以及对内皮和上皮细胞的损伤，这可能导致肺脏局部组织的坏死[1]。也有研究显示，单肺通气过程中，已知细胞因子白细胞介素（IL）-6和IL-8参与急性肺损伤的炎症信号传导级联反应[2]。除了由炎症级联引起的生理作用外，单肺通气致活性氧的形成，可以损伤和破坏各种蛋白质，最终导致氧敏感性细胞的死亡。

右美托咪定（DEX）是高选择性α2-肾上腺素能受体激动剂中的一种，在临床镇静、抗焦虑方面应用广泛。继往临床实验研究显示右美托咪定可使单肺通气患者受益，即降低外周血组织炎症反应及凋亡相关细胞的数量[3-4]。但从基因水平上研究单肺通气过程中常规使用右美托咪定镇静是否可改善外周血炎症反应相关基因表达国内外仍少见，本研究拟从基因水平对右美托咪定对单肺通气过程外周血炎症反应作用相关机制作一探讨。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取本院胸科2016年1月～2016年12月的60个单肺通气病例，年龄50～73岁，体质量45～70 kg,男26例,女24例,左肺癌24例,右肺癌26例。采用随机数字表法随机分为右美托咪定治疗组与常规治疗组，各30例。所选的患者术前未行肿瘤治疗。既往无免疫抑制剂和糖皮质激素使用史，无慢性肺疾病史,近期无呼吸道感染及无免疫、内分泌、心、肝、肾功能异常。本研究符合医学伦理学标准，经医学伦理委员会批准，并获得患者家属的知情同意。随机选取健康成人10例作为空白对照。两组患者临床资料比较差异无统计学意义,见表1。

表1 两组患者临床资料比较Table1 Comparison of two groupsof clinicaldata

1.2 方法 患者术前30min常规肌注阿托品0.5mg，入室监测生命征，留置深静脉通路，麻醉诱导前10min,右美托咪定组给予盐酸右美托咪定（江苏恩华药业股份有限公司）1μg/kg，随后以0.5μg/（kg·h）的速率维持输注直至术毕前30min，同样的方法输注等容量的生理盐水。麻醉诱导：静注丙泊酚2.0～2.5mg/kg、舒芬太尼0.5～1.0μg/kg、和罗库溴铵0.6～0.9mg/kg,待诱导成功后插入双腔支气管导管（35-41 F）,确定双腔支气管导管位置正确后，连接麻醉机行辅助通气,单肺通气时VT 6～8mL/kg,RR 14～18次/分,吸∶呼比1∶1.5,FiO2100%,维持PETCO2在35～45mmHg。麻醉维持：微量泵静注瑞芬太尼0.1～0.5 μg/（kg·min）、丙泊酚4～12mg/kg，间断静注阿曲库铵。术中输注乳酸钠林格氏液5～6mL/（kg·h）补充血容量。

1.3 标本留取 术前30min，术后第1天、第3天留取外周血标本5mL，采用t rizol一步法提取总RNA置-80℃保存备用。

1.4 观察指标及方法 炎症反应相关基因表达量检测。按组及取材时间为单位，随机取10标本的RNA，进行混匀后，进一步提取mRNA，取2μg mRNA使用superscript II和Random Primer Hexamers（Invit rogen）反转录合成并纯化cDNA。然后在PCR Ar ray的96孔板中各加入20 ng cDNA，依RT²Profi ler™PCR Array使用说明设置循环数并进行PCR并计算出每个孔板中的Ct数。采用ΔΔCt方法计算每个处理组中的每个通路相关基因的ΔCt。ΔCt（group 1）=average Ct–average of HK genes’Ct for group 1 arrayΔCt（group 2）=average Ct–average of HK genes’Ct for group 2 ar ray。计算2个PCR Ar ray（或两组）中每个基因的ΔΔCt。ΔΔCt=ΔCt（右美托咪定干预组）-ΔCt（常规治疗组）。通过2-ΔΔCt计算组2与组1对应基因的表达差异。

1.5 统计学方法 采用SPSS 19.0统计学软件进行分析，计量资料以“x±s”表示，组间及组内比较采用单因素方差分析（one-way ANOVA），P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 相关基因的表达情况 相对于常规治疗组，右美托咪定组Fold值改变情况：右美托咪定干预后CCL11、CCL19、CCL2、IL17A、IL1a 、IL1b、IL2的Fold绝对值趋向于干预前水平，而常规治疗组治疗前后，绝大多数Fold值变化并不大，见表2。

表2 右美托咪定干预前后及常规治疗组治疗前后相关基因的表达情况Table2 Beforeand after the treatmentof dexmedetomidineand conventional treatmentgroup beforeand after treatmentof related geneexpression

3 讨论

肺损伤是胸外科手术后导致死亡的主要原因。最初是在肺切除术后发现的，即使在没有肺切除术的情况下，单肺通气期（OLV）之后就可引起。有研究认为肺水肿和高潮气量可能是造成急性肺损伤的重要原因。然而，现在认识到单肺通气后引起肺损伤的病理生理学比想象的更复杂或是多因素共同作用引起的。首先，在呼吸机设置参数上看，相对单侧肺的大潮气量，高浓度，以及正常功能残留能力的丧失都可能导致该侧肺受损。其次，通气肺由于超灌注而经历氧化应激以及毛细血管剪切应力的损伤。再者，塌陷的肺的相关手术操作和/或切除可能引起肺损伤。此外，在OLV结束时，塌陷的肺的再扩张总是引起持续时间依赖性的缺血再灌注损伤。炎性细胞因子被释放以响应局部损伤，并可能促进局部和对侧肺损伤。虽然，保护性通气和挥发性麻醉减轻损伤程度；然而，肺损伤的生物化学和组织学标志物的增加似乎是不可避免的。

右美托咪定作为一种镇静药物，在临床麻醉中运用较广。近期研究表明其联合亚低温治疗能降低脓毒症大鼠炎症反应,对减轻肺组织损伤有帮助[5]。张继晨等[6]研究发现，在下肢手术老年患者,右美托咪定的应用可一定程度上减少由于使用止血带所导致的氧化应激及炎症反应。本研究发现右美托咪定可能从以下几个方面调节单肺通气患者外周血炎症反应相关基因的表达，从而起到保护作用。

（1）右美托咪定可能通过调节炎症反应相关基因IL-1a表达从而起到对单肺通气患者起到保护作用。IL-1a由单核细胞和巨噬细胞分泌产生的，在各种免疫应答，炎症过程和造血作用中起重要作用。既往研究表明，其表达量的增加是坏死性心肌炎后炎症反应的的早期关键的危险信号[7]。IL-1a的过表达可显著增加了感染性HIV的风险[8]。本实验发现单肺通气患者右美托咪定干预3天后，外周血中IL-1a水平显著下降，而常规治疗组则下降不明显。因此，右美托咪定可能通过调节IL-1a表达水平从而起到调节单肺通气患者炎症反应的强弱。

（2）右美托咪定可能通过调节炎症反应相关基因CCL2表达从而对单肺通气患者起到保护作用。CCL2（MCP-1）最初发现时系作为单核细胞特异性化学引诱物，后来研究发现其对引记忆性T淋巴细胞和NK细胞有明显的趋化作用。在各种感染和损伤的体内实验模型中，有学者发现与其受体CCR2相偶联可导致单核细胞募集[9-11]。此外，在创伤或失血性休克小鼠模型发现CCL2是肝细胞缺氧诱发炎症反应的中心调节剂[12]。本实验中，外周血中CCL2水平在右美托咪定干预3天后显著下降，而常规治疗组则变化不明显。因此，右美托咪定可能通过调节CCL2表达水平从而起到调节单肺通气患者炎症反应的强弱。

（3）此外，单肺通气患者，炎症反应相关基因CCL11、CCL19、IL17A、IL1b、IL2表达绝对值明显升高，在右美托咪定干预3天后，表达水平趋向术前表达水平，而常规治疗组则变化不明显。因此，右美托咪定可能通过调节炎症反应相关基因，从而改善单肺通气患者围手术期机体的炎症反应。综上所述，单肺通气患者围手术期常出现炎症反应的紊乱，右美托咪定干预可调节机体炎症相关基因的表达，从而对单肺通气患者机体起到保护作用。

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Effectof dexmedetom idine on expression of inflammation related genes in patientswith single-lung ventilation

LiXue-shan1,Lin M ing-rui2
(1.Anesthesia Departmentof SanM ing FirstHospitalAffiliated to Fujian MedicalUniversity,Sanming,Fujian,365000,China;2.Intensive Care Unit,the People’s Hospitalof Fujian TraditionalMedicalUniversity,Fuzhou,Fujian,350004,China)

Objective To analyze the changesof inflammation-related gene expression in patientswith single-lung ventilation were under Dexmedetom idine treatmentbased PCRAssay chip technology and to find its possiblemechanism.Methods 60 casesof single lung ventilation were selected from January 2016 to December 2016 in our hospital.The patientswere random Ly divided into the treatmentgroup and the conventional treatment group.Before Dexmedetomidine given and 1,3 days post-intervention,venous blood of all patients was collected immediately and extract RNA,and then to do PCRAssay cDNAmicroarray.Results The absolute value of Fold of CCL11,CCL19,CCL2,IL17A,IL1b,IL1b,IL2 in inflammatory treatment group was significantly tend to that before treatment,and the majority of Fold values in the conventional treatment group wasn’t.Conclusion Dexmedetom idine can adjust the expression of inflammation related genes in patientswith single lung ventilation,so that the disorder of inflammation-related geneexpression tends to benormal,which played on protect the patientswith single lung ventilation.

Single lung ventilation；Dexmedetomidine；PCRAssay

10.3969/j.issn.1009-4393.2017.32.017

李学山，E-mai l：l ixshan168@163.com