外周神经阻滞对老年患者Treg细胞影响的研究进展

王祎然，杨建新，宋慧娟，童蕾

(1.山西医科大学麻醉学院，太原 030001；2.山西医科大学附属第二医院麻醉科，太原 030001)

随着临床医学的发展，外科手术中麻醉、镇痛技术的标准不断提高，麻醉不仅要满足手术时镇痛需要，还应兼顾术后镇痛、术后并发症的发生、患者预后。超声可视化技术日益成熟并不断应用于外科手术中，超声引导下外周的神经阻滞得到了进一步推广应用，实施更加方便快捷，在提高穿刺准确性的同时还能取得良好的镇痛效果，进一步减少了神经阻滞镇痛对局部神经及周围血管损伤，也减少了术后严重并发症的发生[1-2]。

调节性T细胞(regulatory T cell，Treg细胞)作为一种研究较为广泛的双向免疫调节细胞逐渐引起临床关注，在机体免疫反应的调节中意义重大，其含量的相对平衡对免疫耐受有重要影响，且可以抑制潜在有害的促炎免疫反应[3-4]。老年患者随着年龄的增加、身体各方面功能退化，血脑屏障功能也随之下降，加之基础疾病的影响使得炎症因子更加顺利地通过血脑屏障，进而对中枢神经系统产生影响。外周神经阻滞可能通过影响机体应激及炎症反应而影响Treg细胞，从而发挥疾病的预防作用，对老年患者术后的预后及转归有重要意义。现就外周神经阻滞对老年患者Treg细胞的影响予以综述。

1 神经阻滞技术优势简析

外科手术后传统患者的自控静脉镇痛存在诸多与阿片类药物有关的副作用，恶心、呕吐、便秘等胃肠道反应，部分患者可见呼吸抑制和药物依赖。外周神经阻滞可大幅减少患者术后自控静脉镇痛所需阿片类药物剂量，降低药物引起的并发症发生率[5]。随着超声技术的发展，超声引导下神经阻滞麻醉逐渐成为临床主流麻醉方式，神经阻滞麻醉的效果和安全性得到了医患双方的认同，同时避免了个体解剖学差异导致的阻滞困难，为手术及镇痛的成功提供了有力保障。刘爱娜等[6]选取60例行单膝关节置换术患者进行研究，结果显示自控静脉镇痛用于全膝关节置换术后镇痛效果更为突出、患者住院时间明显缩短、术后患者并发症少、恢复快、对麻醉方式的满意度更高，神经阻滞麻醉还显著体现了快速康复外科理念的优势，使超声下穿刺术的术者视野更加开阔清晰，提高了操作准确性，有效避开了血管等重要组织，避免血管内注射等并发症的发生。目前临床术后镇痛常行股神经阻滞，其操作简单、镇痛效果较好，但会影响患者股四头肌肌力，延迟早期锻炼时间。髂筋膜间隙神经阻滞除可以阻滞股神经外，还能同时麻醉股外侧皮神经、闭孔神经，较股神经阻滞的镇痛效果更佳，且穿刺点距离神经、血管较远，安全性好。收肌管阻滞方式主要阻滞隐神经，其镇痛效果与股神经阻滞相当，但对股四头肌肌力无影响，便于患者术后早期锻炼。外周神经阻滞对患者循环系统和呼吸系统的干扰小，避免了血流动力学大范围波动，减少了肺部并发症，且未阻滞腹腔神经和盆腔神经，不影响患者的胃肠道功能和排尿功能。

2 全膝关节置换术围手术期老年患者Treg细胞水平变化及其意义

老年患者全膝关节置换术围手术期免疫功能的较大变化会直接影响患者预后，T淋巴细胞免疫作为机体免疫功能的重要环节，首先会受到影响。Treg细胞协调机体各T细胞亚群及炎症因子的数量，使机体免疫系统保持相对平衡，从而维持机体免疫功能正常。Treg细胞发挥作用的具体机制为：Treg细胞分泌转化生长因子-β以催熟辅助性T细胞(helper T cell,Th)17细胞，Th17细胞主要负责炎症相关细胞因子[白细胞介素(interleukin,IL)-6、IL-17、IL-22以及肿瘤坏死因子-α等]的合成及释放，从而发挥生理性调节作用[7]。另外，Treg细胞通过分泌转化生长因子-α、IL-10等抑制自身反应性T细胞的增殖活化，从而拮抗Th17细胞介导的炎症反应，这一系列生理变化过程在机体免疫动态平衡的维持中具有重要意义[8]。与健康人群相比，膝关节疾病老年患者术前普遍存在免疫功能下降，其免疫平衡的破坏主要由辅助T淋巴细胞(CD4)下降幅度超过抑制性T淋巴细胞(CD8)所致。通过观察老年患者下肢手术术后1 d的T淋巴细胞水平发现，手术创伤对患者的免疫功能有影响，较多患者术后3～4 d免疫功能随机体功能的恢复好转，T淋巴细胞水平与术前无差异，提示手术创伤会对机体细胞免疫造成损伤，但其对免疫系统功能造成抑制的同时也具有促进或增强免疫的趋势[9]。发生上述现象的原因可能为全膝关节置换术解除了膝关节疾病对老年患者免疫功能的抑制作用，手术本身引起的应激反应在一定程度上可促进CD4与CD8恢复平衡，围手术期的良好治疗与护理使部分老年患者的营养状况得到改善，因此老年患者在围手术期的后期表现为免疫功能增强，CD3、CD4的水平升高。可见，老年患者围手术期T淋巴细胞水平的变化相对复杂，但围手术期患者T淋巴细胞水平的变化对患者预后及康复均有重要意义。

全膝关节置换术围手术期的不同镇痛模式可对患者机体产生不同影响，主要体现于神经功能、内分泌系统及免疫系统，椎管内麻醉、外周神经阻滞、关节周围浸润麻醉、口服或注射镇痛药物、自控镇痛等在临床均有应用。其中外周神经阻滞的镇痛模式优势突出，围手术期股神经和坐骨神经阻滞应用较多，单次或留置导管进行持续给药可保证较好的镇痛效果。有学者指出，外周神经阻滞的镇痛优势或与其对炎症反应的调控有关，而T细胞水平的变化与老年患者围手术期炎症反应密切相关[10]。因此，有必要探讨外周阻滞技术对围手术期患者T细胞水平的影响及其具体机制。

3 外周神经阻滞与免疫Treg细胞水平

3.1外周神经阻滞作用靶点对免疫功能的影响 老年膝关节置换术患者的年龄大、体质差，术后易出现剧烈疼痛，手术疗效和生活质量受到麻醉镇痛方式的影响。膝关节由股骨、髌骨和胫骨共同组成，是人体最大、负荷最重、最易损伤的关节之一，在各类关节疾病中的发病率最高，多发于中老年人群，给患者的生活质量造成较大影响，特别是病情进展到终末期时，给患者造成极大的痛苦。随着我国人口老龄化，膝关节疾病患者不断增加，全膝关节置换术治疗的应用也越来越广泛，对于术后疼痛控制的需求也在不断提升。常规静脉镇痛药物进入全身血液循环，在到达手术部位时药物浓度被稀释，需要较高浓度或较大药量才能达到镇痛效果，因而恶心、呕吐等副作用的发生也较多。

手术引发疼痛的生理过程有复杂的分子生物学机制，主要为外周与中枢敏化，神经递质、受体水平、炎症因子、激酶、基因转录等多种因素的共同调节。外周神经阻滞镇痛的作用靶点为阻断伤害性信号转导至脊髓背角，镇痛过程中预防中枢敏化和脊髓背角C-纤维诱发电位长时程增强的形成，且不干扰外周炎症性修复，从而不会对免疫功能产生较大影响[11]。外周神经阻滞对神经末梢的阻滞作用形成外周敏感化，进而抑制兴奋性发展。外周神经阻滞对患者机体免疫功能的影响较小这一结论基本得到临床认可，但关于其具体机制、患者术后免疫功能与认知功能的联系等问题仍未阐明。

3.2外周神经阻滞对β淀粉样蛋白(amyloid β-protein，Aβ)42/Tau蛋白比值的影响 贺毅等[12]研究发现，小鼠脑中Aβ沉积量与小鼠外周血淋巴细胞中CD4+、CD25+叉头框蛋白3+T细胞(Treg细胞的一种)的数量呈负相关。正常情况下，Aβ由脑中一种“巨噬细胞”即小胶质细胞清除，当多种因素导致脑中免疫炎症反应发生后，小胶质细胞随即过度激活，链式反应导致肿瘤坏死因子-α、IL-1β及补体受体成分、C反应蛋白、热激蛋白等炎症介质水平升高，多重作用介导下加重脑内炎症反应[13-16]。这些炎症介质可阻碍小胶质细胞对Aβ的吞噬清除作用，促进Tau蛋白磷酸化，引起脑内神经元凋亡。由此可见，外周神经阻滞可能通过影响Treg细胞水平以减轻炎症反应，从而影响神经系统Aβ及Tau蛋白的水平，起到神经保护的作用[17-19]。试验表明，Aβ及Tau蛋白在记忆力损害和进行性认知功能障碍性疾病的诊断中具有重要意义[20]。其中，Aβ由β淀粉样前体蛋白调控产生，功能未完全明确，Tau蛋白具有稳定神经元的作用，正常状态下在脑脊液中含量较少。Aβ水平升高后，脑神经元中Tau蛋白增多并过度磷酸化，神经元纤维随之发生缠结变性，过度释放进入脑脊液中可导致脑神经功能下降，这可能与Aβ自身的神经毒性及其促进Tau蛋白磷酸化有关，一系列的生理变化后患者认知功能随之下降。早期在脑脊液中Aβ及Tau蛋白存在一定的平衡关系，血脑屏障破坏后动态平衡发生变化。

3.3外周神经阻滞对认知的影响 一方面，较多资料显示全髋关节置换术中Aβ42/Tau蛋白比值的下降往往预示着神经系统损伤的发生[21-23]。张高峰等[24]对自控股神经阻滞镇痛的具体作用机制进行分析发现，行自控静脉镇痛的老年患者术后Aβ42/Tau蛋白比值升高，但术后认知功能障碍的发生率显著降低。研究显示，手术创伤等应激反应诱发的Aβ沉积在脑组织中发挥神经毒性作用，Aβ42沉积程度与毒性成正比，脑脊液Aβ水平可部分反映细胞内Aβ沉积情况，细胞外Aβ通过脑脊液循环进入脑脊液，因此细胞内Aβ与进入脑脊液的Aβ呈竞争性关系，从而保护脑组织功能[25-27]。神经元死亡后大量Tau蛋白被释放到细胞外，可见脑脊液中Tau蛋白水平的异常升高在一定程度上提示机体存在逐渐进展的神经元损伤变性。

Aβ及Tau蛋白影响人体认知功能的具体机制仍未完全明确，但相关研究指出，机体主要通过激活蛋白酶对Aβ水平产生调节作用，诱导脑细胞凋亡以损伤学习和记忆能力[28-30]。手术麻醉能提高胞质钙离子水平，导致钙离子超载，而细胞质内钙离子水平的异常变化可激活细胞凋亡途径，引起神经元死亡，同时钙离子超载可增加体内自由基产生，过氧化加剧、线粒体破坏加重后同样引起脑细胞凋亡，因此手术麻醉后患者在多重作用下机体认知功能受到损害的概率增加。

3.4外周神经阻滞对Th细胞的影响 多种转录因子介导的免疫细胞分化成熟在免疫细胞发挥免疫应答的过程中至关重要。正常情况下，体液中Th17细胞与Treg细胞保持动态平衡，当机体发生创伤、应激等引起炎症反应时，这种平衡将被打破。机体受到创伤时会产生应激反应，Th1、Th2细胞亚群分泌促炎因子，而过于强大的炎症反应将对机体产生有害影响。研究表明，手术创伤是导致机体内部炎症因子水平上升的一大因素，炎症因子的过度释放可诱使巨噬细胞转移到大脑，进而对血脑屏障、神经元、神经突触造成破坏，最终引起术后认知功能障碍[31]。尤其在老年人血脑屏障功能更为薄弱的情况下，神经系统更易受到损伤，这时机体将通过抑制Th17细胞、上调IL-10使Th17/Treg细胞平衡向Treg细胞方向逆转。外周神经阻滞可能是通过促进Treg细胞表达抑制Th17细胞分泌炎症介质。彭周全等[32]研究表明，与全身麻醉相比，行股神经及坐骨神经阻滞联合全身麻醉下膝关节置换术老年患者的肿瘤坏死因子-α、IL-6等炎症因子水平下降。神经阻滞应用于肺癌患者后，术后外周阻滞组患者外周血中介导Th1细胞分化成熟的转录因子T-bet的表达强度高于常规对照组，细胞的分化成熟在抗肿瘤免疫应答中发挥负性调节作用的多种转录因子的表达强度均低于常规对照组，表明胸椎旁神经阻滞显著增加正性免疫转录因子表达，减少负性免疫转录因子表达，提示胸椎旁神经阻滞可改善患者术后免疫应答[33]。

4 小 结

近年来,关于外周神经阻滞对Treg细胞影响及其机制的研究成为热点，这对预防患者相关神经系统术后并发症的发生有更深远的意义。外周神经阻滞作为一种应用时间较短的技术，在临床研究实践中还存在部分问题：外周神经阻滞对老年患者机体免疫和认知的保护作用与个体差异、用药浓度是否有关尚不明确；外周神经阻滞的大部分研究仍仅限于临床效果，其具体作用机制等系统研究较为匮乏，缺少前瞻、随机、对照、盲法、多中心、大样本的临床研究；同一手术中何种神经阻滞对Treg细胞的调节效果最好，何种浓度、何种局麻药品效果最佳，仍有待进一步研究。