右美托咪啶对单肺通气患者中性粒细胞NF-κB及肺功能的影响

李 刚，喻红彪，任思宏，徐桂萍

(1.南充市中心医院/川北医学院第二临床学院麻醉科,四川南充 637000； 2.新疆维吾尔自治区人民医院麻醉科，乌鲁木齐 830001)

单肺通气(one-lung ventilation，OLV)肺叶切除术伴随的缺血再灌注、手术刺激等因素介导炎症因子大量释放，引起全身炎症反应从而导致或加重急性肺损伤(ALI)，严重影响患者术后康复。其中细胞核因子κB(NF-κB)信号传导通路是重要机制之一，大量释放的细胞因子通过激活NF-κB引起炎症介质肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素(IL)-1及IL-6等急剧上升，导致ALI[1]。右美托咪啶(DEX)是一种高选择性的α2受体激动剂，具有镇痛镇静的作用，已广泛应用于临床麻醉。研究证明，DEX可减少OLV患者围术期炎症反应，改善肺功能[2]。但其是否通过NF-κB通路减少围术期炎症反应尚不清楚。本研究拟探索DEX对NF-κB通路的影响，为相关研究提供依据。

1 资料与方法

1.1一般资料 选择2017年1-6月南充市中心医院择期行全身麻醉(简称全麻) OLV下肺叶切除术患者40例，其中男19例，女21例；年龄40～70岁，平均(58.71±9.05)岁；体质量50～70 kg，均为ASA Ⅰ～Ⅱ级。病例纳入标准：术前1周无肺部感染病史，无放化疗病史，无精神类药物、皮质激素及抗菌药物使用史，无糖尿病、血液病及其他代谢疾病史，肺功能基本正常，血常规无中性粒细胞计数及分类数值异常，术中无血制品输入者。本研究已获该院伦理委员会批准，并与患者及家属签署知情同意书。采用数字表法将40例患者分为两组，每组20例。对照组：男10例，女10例；年龄(58.44±8.32)岁，体质量(67.55±7.34)kg。DEX组：男9例，女11例；年龄(57.95±9.10)岁，体质量(66.82±9.24)kg。

1.2方法

1.2.1麻醉方法 所有患者不使用术前药物，入室后监测心电图(ECG)、平均动脉压(MAP)、脉搏氧饱和度(SpO2)、呼吸末二氧化碳分压(PETCO2)、脑电双频指数(BIS)、气道峰压(Ppeak)，面罩吸氧。局部麻醉下行桡动脉、右侧颈内静脉穿刺置管，用于采血、测血压及补液。麻醉诱导前，DEX组经静脉微量泵泵入盐酸DEX 1.00 μg/kg(用50 mL注射器稀释成4 μg/mL)，输注时间15 min，随后以0.50 μg·kg-1·h-1的速率持续输注至术毕前30 min；对照组采用同样方法输注等容积生理盐水。麻醉诱导：静脉注射咪达唑仑0.05 mg/kg、舒芬太尼0.30～0.50 μg/kg、丙泊酚1.00～2.00 mg/kg及维库溴铵0.10～0.15 mg/kg，诱导3～4 min后插入双腔气管导管(35～39F)，用听诊器及纤支镜确定导管位置正确后机控呼吸，采用容控模式，吸入氧浓度100%，双肺通气时潮气量8～10 mL/kg，呼吸频率12～14次/min，吸呼比1∶2；OLV时潮气量6～8 mL/kg，呼吸频率12～18次/min，维持PETCO235～45 mm Hg。术中静脉微量泵泵入丙泊酚4～8 mg μg·kg-1·min-1，间断静脉注射舒芬太尼和维库溴铵维持麻醉。调整麻醉深度维持BIS 45～55；术中血压波动超过基础值30%时，静脉注射麻黄碱6.00 mg；心率低于50次/分时，静注阿托品0.30 mg。术中用复方氯化钠注射液和琥珀酰明胶维持容量，手术结束前10 min停止泵入丙泊酚。术后转入麻醉恢复室，患者清醒、自主呼吸恢复后拔除气管导管、面罩吸氧，拔管指征：潮气量大于6 mL/kg，呼吸频率大于10次/分，PETCO235～45 mm Hg，抬头大于5 s。

1.2.2观察指标 记录两组患者丙泊酚与舒芬太尼使用量、手术时间、OLV时间及术后拔管时间。分别于气管插管后5 min(T0)、OLV后30 min(T1)、恢复双肺通气后30 min(T2)及术后30 min(T3)时采集桡动脉血样6 mL，其中1 mL用于血气分析以计算氧合指数(OI)、呼吸指数(RI)值[OI=动脉血氧分压/吸入氧浓度(PaO2/FiO2)，RI=肺泡动脉氧分压差(PA-aO2)/PaO2，PA-aO2=713×FiO2-肺泡二氧化碳分压(PaCO2)÷0.8-PaO2]；剩余5 mL动脉血肝素抗凝后结合试剂盒说明书及参考文献[3]测试NF-κB DNA活性：将动脉血样离心后留取细胞，采用常规密度梯度离心法提取中性粒细胞；配制中性粒细胞悬液，用台盼蓝染色进行活细胞计数，当活细胞数量大于95%可用。根据全细胞蛋白提取试剂盒说明，将中性粒细胞洗涤、离心后，收集上层细胞核蛋白到预冷的EP管中，按照BCA-100蛋白定量试剂盒说明书的步骤测定样品的蛋白水平，-80 ℃保存备用。严格按说明书用凝胶电泳迁移率变动分析法(EMSA)测定中性粒细胞核蛋白NF-κB DNA活性。采用Band Leader 3.0凝胶分析软件对自显影照片特异条带进行光密度分析，得出各组的灰度值，并以阳性对照的灰度值进行标准化，反映中性粒细胞NF-κB DNA结合活性。于上述各时点取颈内静脉血4 mL用ELISA分别测定血清TNF-α、IL-6水平。

2 结 果

2.1两组患者麻醉药物用量及手术相关指标比较 两组患者丙泊酚与舒芬太尼用量、手术时间、OLV时间及术后拔管时间比较，差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。

2.2两组患者不同时点OI及PA-aO2等比较 与T0时比较，两组患者T1时OI下降，PA-aO2与RI升高，差异有统计学意义(P<0.05)；与对照组比较，DEX组患者T1、T2时PA-aO2与RI降低(P<0.05)；两组患者OI值比较，差异无统计学意义(P>0.05)，见表2。

2.3两组患者各时间点血清TNF-α及IL-6水平等比较 与T0时比较，两组患者T1～3时血清TNF-α、IL-6水平及中性粒细胞NF-κB DNA结合活性均明显升高(P<0.05)；与对照组比较，DEX组患者T1～3时血清TNF-α、IL-6水平及中性粒细胞NF-κB DNA结合活性降低(P<0.05)，见表3。

表1 两组患者麻醉药物用量及手术相关指标比较

表2 两组患者不同时点OI、PA-aO2与RI值的比较

a：P<0.05,与T0时比较；b：P<0.05，与对照组比较

表3 两组患者血清TNF-α、IL-6水平及中性粒细胞NF-κB 活性的比较

a：P<0.05,与T0时比较；b：P<0.05，与对照组比较

3 讨 论

OLV为肺手术提供良好的手术视野，但OLV过程中的肺膨胀、缺血再灌注等因素常诱发或加重肺的炎症反应，引起肺损伤，对肺功能带来严重影响[4]。疼痛应激或炎症可诱发肺泡巨噬细胞和中性粒细胞分泌TNF-α、IL-6。TNF-α是炎性反应中最早出现的炎症介质之一，IL-6是启动全身炎症反应最强的内源性炎症介质。TNF-α、IL-6激活NF-κB信号通路，从而启动和调控参与炎症反应的炎症因子基因表达，使细胞大量分泌IL-1、IL-6、IL-8和TNF-α等炎症因子，形成“瀑式连锁反应”[5]。研究证实，NF-κB通路参与肺部炎症反应过程中炎症细胞的激活，对IL-1、IL-6、IL-8、TNF-α等炎症因子起到调控作用[6]。

本研究参考文献[7]的研究结果，两组均选择全凭静脉泵注丙泊酚麻醉，DEX组麻醉诱导前静脉泵注DEX 1.00 μg/kg，输注时间15 min；随后以0.50 μg·kg-1·h-1的速率持续输注至术毕前30 min。结果表明，与对照组比较，T1～3时DEX组炎性因子水平降低，提示DEX可抑制OLV时肺部的炎症反应。

OI可反应肺氧合功能，RI可反应肺弥散功能。本研究结果显示，与T0时比较，两组患者T1时OI下降、PA-aO2与RI升高，提示ALI使肺的氧合功能和弥散功能下降；与对照组比较，DEX组患者T1、T2时PA-aO2与RI降低，提示DEX有助于改善肺的弥散功能。本研究结果表明，与T0时比较，两组患者血清TNF-α、IL-6水平及中性粒细胞NF-κB DNA结合活性升高，证实肺损伤相关因素(手术刺激和OLV)可能通过NF-κB信号传导通路引起炎症因子表达上调[8]。与对照组比较，DEX组T1～3时中性粒细胞NF-κB DNA结合活性降低，提示DEX可能通过抑制OLV患者中性粒细胞NF-κB通路以减轻肺组织炎性反应。其机制可能是DEX通过影响脂多糖(LPS)受体介导的细胞信号转导通路而对炎症细胞起调节作用[9-10]。目前认为LPS受体是Toll样受体4(TLR4)、CD14、MD-2组成的复合物，LPS与中性粒细胞表面的LPS受体结合后，通过与TLR4胞内区的连接蛋白(myd88)结合，激活IL-1受体连接的蛋白激酶和TRAF6，启动炎症细胞内的信号转导通路，激活NF-κB激酶，使NF-κB得以进入核内调节多种基因，包括IL-1、TNF-α等促炎性因子的表达。DEX通过下调中性粒细胞内TLR4 mRNA的表达，抑制TLR4的合成，进而降低TNF-α、IL-6等炎症因子水平[11-12]。

综上所述，DEX可抑制肺叶切除术患者OLV时中性粒细胞NF-κB激活，有助于减轻肺组织炎性反应，从而改善肺功能。