右美托咪定对腹腔镜胆囊切除术患者Th1、Th2、Th17和Treg细胞因子水平的影响*

欧阳辉旺, 陈双全, 李凌, 王正坤, 刘吉平

佛山市妇幼保健院麻醉科(广东佛山 528000)

腹腔镜手术已经成为多种腹部疾病治疗的标准术式，虽然微创的术式对患者创伤小，但手术本身和麻醉剂均具有免疫调节活性，可能会导致患者免疫力下降。其中麻醉中患者的免疫受损反应是交感神经系统和下丘脑-垂体-肾上腺轴激活的结果[1]。右美托咪定是一种α2肾上腺素能受体激动剂，是重症监护室住院患者镇静和镇痛的有效药物。动物和临床试验研究[2-3]表明，右美托咪定可减少促炎细胞因子的分泌，从而减轻全身炎症反应，甚至降低病死率。因此，对于手术期间具有增强的炎症反应的患者施用α2激动剂具有潜在抑制炎症反应的作用。但右美托咪定对腹腔镜围手术期免疫调节的影响仍值得进一步研究。T辅助细胞的亚型通过前体辅助T细胞(T helper cell，Th0)分化为T辅助细胞1(Th1)或T辅助细胞2(Th2)细胞来确定。Th1细胞产生γ干扰素(IFN-γ)并且有利于细胞介导的免疫应答。Th2细胞产生白细胞介素(interleukin，IL)-4和(或)IL-10，并通过抗体产生有利于体液免疫的细胞因子[4]。研究[5]表明，手术应激会抑制细胞介导免疫降低Th1/Th2比值。Th17细胞群对IL-23依赖，其产生IL-17但不产生IFN-γ或IL-4。Th17与调节性T细胞(regulatory T cell，Treg)以及Th1至Th2的比例代表免疫应答的状态和方向，这几种亚群中在免疫调节中发挥重要作用[6]。本研究旨在探讨右美托咪定对腹腔镜胆囊切除术患者麻醉应激中Th1、Th2、Th17和Treg细胞因子水平及其比例的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料 本研究为前瞻性随机对照研究，选取2018年9月至2020年9月于我院行腹腔镜胆囊切除术的患者共70例。

纳入标准：(1)诊断为慢性胆囊炎、胆囊息肉或胆绞痛且接受腹腔镜胆囊切除术；(2)美国麻醉医师协会ASA分级为Ⅰ级或Ⅱ级；(3)签署知情同意书。

排除标准：(1)急性胆囊炎或胆囊积脓的患者；(2)术前合并发热(≥37.5℃)或白细胞增高(≥10×109·L-1)的患者；(3)对右美托咪定过敏的患者；(4)合并糖尿病；(5)合并全身炎症反应的患者；(6)合并机体免疫性疾病或长期使用糖皮质激素治疗。

70例患者采用随机数字法分为观察组和对照组，每组35例，所有受试者干预方案放入密封不透光的信封中，本研究向医院伦理委员会申请并审核批准。两组一般资料差异无统计学意义(P>0.05)，有可比性，见表1。

表1 两组患者基本资料比较

1.2 处理方法

1.2.1 腹腔镜胆囊切除术 所有患者均采用标准的腹腔镜胆囊切除术进行，分别于剑突下1 cm作5 mm切口，于锁骨中线、肋下缘1 cm作5 mm切口，以及在脐上正中1 cm作5 mm的切口，建立操作通道。

1.2.2 麻醉方法 麻醉前按标准进行生命体征监测，预给氧3～4 min后，所有患者采用利多卡因40 mg，丙泊酚2 mg/kg和罗库溴铵1 mg/kg诱导麻醉，在气管插管后，进行受控通气，潮气量为8 mL/kg，呼吸频率为12～15次/min，以使呼气末CO2保持在30～35 mmHg，用七氟醚维持全身麻醉并连续输注瑞芬太尼。

1.2.3 右美托咪定的应用方法 观察组患者在麻醉诱导后，立即给予推注剂量为1.0 μg/kg右美托咪定10 min，然后以0.5 μg/(kg·min)的速率连续输注。对照组则分别在麻醉诱导后给予等量体积的生理盐水，同时采用等体积按照相同的输注速度连续输注。

1.3 检测方法 本研究通过患者血浆细胞因子的表达水平以评估免疫细胞水平。所有患者在麻醉诱导后(T0手术前的基线值)、手术结束时(T1)和手术后1 h的麻醉后护理单元(T2)，从静脉采集静脉血进行后续的细胞因子分析。将所有血液样品收集在含有抗凝血剂的标准管中，并在4℃下以1 500 r/min离心10 min，通过移液收集血浆并储存在-70℃。

采用酶联免疫吸附实验(ELISA)检测所有血浆样本中的IFN-γ、IL-4、IL-17和IL-10，以分别评估Th1、Th2、Th17和Treg的细胞因子，所有试剂盒均购自R&D Systems，严格按照操作说明上进行操作。IFN-γ、IL-4、IL-17和IL-10的最小可检测水平分别为0.01、0.05、0.01和0.05 pg/mL。每个血液样品分析检测2次，取其平均值作为最后结果，同时计算IFN-γ与IL-4和IL-17与IL-10的比率。

炎症因子评估：术前和术后1 h(T2)，通过抽取静脉血送检验科检测两组患者的血清C反应蛋白(C-reactive protein，CRP)、IL-6、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的水平，以评价所有患者的炎症反应程度。

麻醉效果评估：Ⅰ级：诱导插管患者的血流动力学参数维持稳定状态，无明显呛咳和循环抑制；Ⅱ级：诱导插管患者的血流动力学参数有轻微波动，出现轻微呛咳； Ⅲ级：诱导插管患者的血流动力学参数有明显波动，出现明显呛咳；Ⅳ级：患者的血流动力学参数有严重波动，需给药加深麻醉及稳定循环。麻醉优良率=(Ⅰ级例数+Ⅱ级例数)/总例数×100%。记录两组患者不同时间点的收缩压(systolic blood pressure，SBP)、舒张压(diastolic blood pressure，DBP) 和心率(heart rate，HR)。

1.4 统计学方法 采用SPSS 23.0统计软件，正态分布的计量资料以均数±标准差表示，两组对比采用t检验，计量资料采用百分比表示，两组对比采用2检验或 Fisher确切检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者手术时间和麻醉时间比较 两组患者手术时间和麻醉时间对比差异均无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2 两组患者手术时间和麻醉时间比较

2.2 两组患者不同时间点的IFN-γ、IL-4水平对比 两组患者T0时的IFN-γ、IL-4以及IFN-γ/IL-4比值对比差异均无统计学意义(P>0.05)，观察组T1和T2时间点的IFN-γ水平较T0时显著上升，而IL-4较T0时显著下降(P<0.05)；对照组T1和T2时间点的IFN-γ水平较T0时显著下降，而IL-4在T2时间点较T0时显著上升(P<0.05)。观察组T1和T2的 IFN-γ和IFN-γ/IL-4水平均显著高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)，而IL-4水平显著低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 两组患者不同时间点的IFN-γ、IL-4、IFN-γ/IL-4水平比较

2.3 两组患者不同时间点的IL-17和IL-10水平对比 观察组与对照组在T0时的IL-17、IL-10以及IL-17/IL-10水平对比差异均无统计学意义(P>0.05)，观察组T1和T2时间点的IL-17水平显著高于T0时(P<0.05)，而IL-10水平显著低于T0时(P<0.05)；对照组T1时间点的IL-17水平显著低于T0时(P<0.05)，而T2时间点的IL-17水平显著低于T0时(P<0.05)；其中观察组T1和T2时间点的IL-17水平显著高于对照组，而IL-10水平显著低于对照组，IL-17/IL-10的水平显著高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表4。

表4 两组患者不同时间点的IL-17水平比较

2.4 两组患者的炎症因子水平对比 观察组和对照组的CRP、IL-6和TNF-α水平在术前对比差异无统计学意义(P>0.05)，T2时间点观察组CRP、IL-6和TNF-α水平均显著低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表5。

表5 两组患者的CRP、IL-6和TNF-α水平比较

2.5 两组患者麻醉期间生命体征和效果对比 观察组麻醉效果为Ⅰ级的共26例，Ⅱ级的共9例，麻醉优良率100%，而对照组的麻醉效果为Ⅰ级的共25例，Ⅱ级的共10例，麻醉优良率100%，两组麻醉优良率对比差异无统计学意义(P>0.05)。两组患者不同时间点的SBP、DPB和HR对比差异均无统计学意义(P>0.05)。见表6。

表6 两组患者不同时间点的血压和HR比较

3 讨论

手术和麻醉的应激是身体不同系统发生的一系列变化，既往研究[7]表明该应激可促肾上腺皮质激素诱导过量的皮质醇释放并导致胰岛素抵抗，从而提高血糖水平，这可能会产生负面影响，因为高血糖已被证明可以增加术后伤口感染，手术和麻醉应激期间也会发生免疫变化，白细胞增加浸润到损伤区，以及树突状细胞水平升高，减少自然杀伤(NK)细胞毒性和T细胞反应。T辅助细胞是参与机体免疫调节的重要T细胞亚群，但其目前在麻醉和手术应激中的具体变化水平仍未明确[8]。本研究结果表明了在腹腔镜胆囊切除术和麻醉应激下，右美托咪定的给药显著增加IFN-γ/IL-4和IL-17/IL-10比率。可能原因是，右美托咪定是一种α2激动剂，可能分别将Th1/Th2和T17/Treg平衡转向Th1和Th17，从而起到免疫调节作用。

初始T辅助细胞产生各种细胞因子，根据在压力状态下接收到的信号，它们会产生更特异的细胞因子[9]。因此，T辅助细胞被它们分泌的细胞因子进一步细分。Th1细胞产生IFN-γ，因此激活巨噬细胞和细胞毒性T淋巴细胞，同时Th1细胞促进细胞介导的免疫反应，这可能起到保护作用，并导致术后感染减少。另一方面，产生IL-4、IL-5和IL-10的Th2细胞驱动B细胞产生免疫球蛋白。因此，Th2细胞促进体液或抗体介导的免疫，导致细胞介导的免疫反应的抑制[10]。因此，转移至Th1或Th2细胞可显著影响随后的免疫应答状态和方向。考虑到手术本身会降低Th1/Th2比值，本研究结果显示了手术中输注右美托咪定可以显著抑制术后CRP、IL-6和TNF-α水平，表明其抑制了围手术期的炎症反应，其具体可能是通过Th1/Th2转向Th1分化，从而促进术中免疫调节，增加对机体的保护作用。

最近研究表明IL-23依赖性Th细胞群产生IL-17[11]，这表明Th17也是T细胞重要的效应亚群。IL-17和IL-10分别作为Th17和Treg的细胞因子及其比例(IL-17/IL-10)在免疫调节中发挥重要作用，炎症和免疫调节细胞因子之间的平衡对机体免疫调节具有重要作用[12]。本研究结果显示了术中使用右美托咪定能显著降低患者术中的IL-4和IL-10水平。IL-4和IL-10是Treg细胞的细胞因子，并且Th17/Treg平衡向Th17倾斜，以及Th1/Th2平衡向Th1转移。这些证据表明，麻醉期间的炎症反应可以通过给予右美托咪定来调节。

目前对于右美托咪定增加Th1/Th2和Th17/Treg细胞因子比率的确切机制尚不清楚。一种可能的解释是基于肾上腺分泌的儿茶酚胺和糖皮质激素作用于T细胞和巨噬细胞上的受体，抑制Th1细胞因子的产生并促进Th2细胞因子的产生，这导致Th1与Th2细胞因子比率的降低[13]。通过右美托咪定作用调节了中枢性交感神经作用，以改变交感神经系统的过度激活，也减少了手术期间和手术后免疫系统相互作用引起的免疫受损反应。既往也有动物研究中发现，巨噬细胞在其表面上具有α2肾上腺素能受体[14]，α2激动剂可与巨噬细胞上的受体结合并刺激IL-12的分泌，来自小鼠巨噬细胞的强效Th1细胞诱导剂。因此，α2激动剂右美托咪定可能在手术和麻醉应激患者中起到类似的免疫调节剂的作用。既往也有研究[15]显示而全身麻醉则可降低Th1/Th2比值，而采用丙泊酚输注可以减少Th1/Th2比率的下降。本研究进一步确认了采用右美托咪定能促进Th17/Treg平衡向Th17转移，以及Th1/Th2平衡向Th1转移，表明术中采用右美托咪定可以有效地调节机体的免疫反应，以减少术后相关不良反应或并发症的发生。

综上所述，右美托咪定可显著增加腹腔镜胆囊切除术患者血浆IFN-γ和IL-17表达水平，减少IL-4和 IL-10的表达水平，促进对Th1/Th2和Th17/Treg平衡转向Th1和Th17，从而调节免疫应答，减少术后炎症反应。