引用本文： 夏道奎, 劉云, 胡旭. 體外循環手術后血漿PAF、IL-8、IFN-γ的變化及其意義. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2014, 21(2): 212-215. doi: 10.7507/1007-4848.20140062 復制
體外循環是治療心臟外科疾病及心臟創傷的重要方法，由于體外循環手術對組織損傷較大、手術時間較長，而且術中不可避免的要擠壓肺組織，牽拉刺激氣管，引起氣管痙攣、呼吸道分泌物增多，再加上氣管內插管等侵入性操作，術后極易發生急性肺損傷/急性呼吸窘迫綜合征（acute lung injury/acute respiratory distress syndrome ，ALI/ARDS）等呼吸系統并發癥[1]。近年來有研究證明，血漿中血小板激活因子（platelet activating factor，PAF）、γ-干擾素（interferon-γ，IFN-γ）及白細胞介素8（interleukin-8，IL-8）在術后ALI/ARDS中的作用比較突出[2]。我們測定體外循環手術后不同時間段患者血漿中PAF、IL-8、IFN-γ的濃度變化，并進行了相關性分析，探討其在ALI/ARDS的診斷、治療及預后中的臨床意義。
1 資料與方法
1.1 研究對象
選擇2012年6月至2013年6月在三峽大學第一臨床醫學院胸心外科行體外循環手術的患者為研究對象。依據制定的納入和排除標準篩選病例，納入標準為：（1）均為行傳統胸骨正中徑路開胸手術患者，不包括胸腔鏡等微創手術方式；均采用氣管內插管＋全身麻醉方式手術。（2）年齡18～60歲。排除標準為：（1）合并胸外傷；（2）有內分泌疾病和慢性肝腎功能障礙史；（3）有肺部感染治療未愈或長期慢性肺部疾病史。最終確定75例患者納入本研究。75例患者中根據術后是否發生ALI/ARDS，分為ALI/ARDS組：28例，男20例、女8例，（53.6±8.2）歲；對照組：47例，男32例、女15例，（56.9±11.8）歲，術后未發生ALI/ARDS。本研究經宜昌市倫理委員會批準，所有患者均知情。
1.2 ALI/ARDS的診斷標準
參照美國胸科學會和歐洲危重病學會于1994年制訂的ALI/ARDS診斷標準[3]。
1.3 方法
1.3.1 標本采集
用乙二胺四乙酸鹽（EDTA）抗凝管于術前48 h、術后48 h、96 h和144 h采集患者外周靜脈血5 ml，并按100 ng/ml的量向抗凝管內加入脂多糖，以3000 r/min離心10 min后分離血漿，-70℃冰箱保存備檢。
1.3.2 PAF、IL-8、IFN-γ測定
采用雙抗體夾心酶聯免疫吸附測定（ELISA）法測定，用酶標儀分別在波長450 nm和492 nm處測定其OD值，應用ELISA分析軟件計算其含量。
1.4 統計學分析
用SPSS 18.0統計軟件進行統計處理，結果中數據用均數±標準差（
2 結 果
2.1 臨床結果
所有患者圍術期均給予吸氧、抗炎、抑酸、止血、止痛、祛痰和營養支持等對癥處理；28例發生ALI/ARDS患者經積極對癥和相應的治療后完全康復。
2.2 體外循環手術前、后血漿PAF、IL-8、IFN-γ的比較
體外循環手術后血漿PAF、IL-8、IFN-γ濃度均較術前明顯升高（P<0.05），見表 1。
表1
75例患者體外循環手術前、后PAF、IL-8、IFN-γ的比較（2.3 兩組患者不同時段血漿PAF、IL-8和IFN-γ的比較
ALI/ARDS組患者血漿IL-8、IFN-γ于術后48 h達高峰，以后呈逐漸下降趨勢，1周后接近正常水平；PAF于術后96 h達高峰，以后有降低趨勢。術后ALI/ARDS組患者血漿PAF、IL-8、IFN-γ于術后48 h、96 h、144 h的表達均較對照組明顯升高（P<0.05）；見表 2。
表2
兩組患者不同時段血漿PAF、IL-8和IFN-γ的動態變化（2.4 ALI/ARDS組中PAF、IL-8、IFN-γ的相關性分析
ALI/ARDS組中PAF與IL-8、IFN-γ無明顯相關性（r=0.08，P=0.76；r=0.29，P=0.87），IL-8與IFN-γ呈正相關（r=0.57，P=0.03）。
3 討 論
隨著心臟外科技術的發展，體外循環參與的心內直視手術的手術技巧已日趨成熟，體外循環心內直視手術在很多醫院得到了開展。根據手術病種和手術復雜程度的不同，綜合文獻報道，手術死亡率仍在2.8％～14.8％ [4]，大部分并發癥或死亡原因與呼吸功能衰竭有關[5]。為降低手術死亡率，提高患者的生存質量，體外循環過程及術后肺保護至關重要。大量的臨床實踐和理論研究證明，ALI/ARDS已成為體外循環手術后最常見的并發癥。炎癥介質在ALI/ARDS的發病機制中起到了重要作用[6]。有研究報道，多種炎性因子的基因多態性位點與ALI/ARDS等炎性疾病的易感性和結局均有一定的關系，但不同實驗室的結果卻不盡相同[7-9]。究其原因，除了人群、實驗設計方面的不同以外，最根本的原因是ALI/ARDS的病理生理過程極其復雜[10]。一方面，機體產生大量的促炎細胞因子，激發細胞的防御反應，以消滅入侵的病原體，促進組織修復；另一方面，機體產生抗炎介質，以對抗已生成的炎癥介質，下調炎癥介質的生成，以達到控制全身炎癥反應在恰當范圍內的目的[11]。促炎和抗炎細胞因子之間相互拮抗又相互促進，形成許多正、負反饋環，導致“炎癥級聯效應”的發生[12-13]。因此，我們推測細胞因子很可能是以某種組合方式對體外循環手術后ALI/ARDS等并發癥的發生和結局產生影響，它們之間存在著相互作用的關系，需要進行系統研究。我們的研究目的在于通過檢測體外循環手術后血漿PAF、IL-8和IFN-γ水平，進一步明確各因子在體外循環手術后并發ALI/ARDS中的作用，以及從分子水平了解影響并發癥輕重的免疫學指標，以期達到指導臨床治療、改善預后、減少并發癥發生的目的。
PAF參與血小板-中性粒細胞的相互作用，機制復雜，多種細胞因子、化學介質參與其中的病理生理過程[14-15]。PAF在ALI和核轉錄因子-κB的激活中發揮著重要的作用[16]，有研究顯示PAF乙酰水解酶可有效降低大鼠重癥胰腺炎并發的肺損傷[17-18]。我們的研究結果顯示，體外循環手術后血漿PAF水平明顯增高（P<0.05），且與ALI/ARDS的發生密切相關。因此，體外循環手術后抑制PAF活化，對抗其炎性作用，是一種新的預防和治療ALI/ARDS的方法[19]。
IFN-γ由自然殺傷細胞和T淋巴細胞分泌，與免疫刺激活化相關，能夠上調MHCⅡ表達，增加腫瘤壞死因子α（TNF-α）和白細胞介素1（IL-1）的產量[20]。IFN-γ可使巨噬細胞表面MHC-Ⅱ類分子的表達增加，增強中性粒細胞的吞噬能力及抑制Th2細胞產生白細胞介素4（IL-4），因此，在炎癥早期IFN-γ升高幅度很大[21]。這些研究表明血清IFN-γ濃度的升高與ALI/ARDS的發生及其嚴重程度有關。我們的研究亦得出類似的結果，對該因子的深入研究，將為體外循環手術后肺部并發癥的治療提供新的思路。
白細胞介素8（IL-8）是趨化性細胞因子超家族的一員，其最主要的生物活性作用在于趨化中性粒細胞，并促進其細胞脫顆粒，是創傷反應的早期信使分子[22-23]。有文獻報道胸部手術后6 h、12 h血清IL-8水平均較正常對照組增高，且隨著時間推移增高明顯；24 h后IL-8水平開始下降，但仍高于正常對照組[24]。Babusyte [25]和Eickmeier等[26]的研究證實IL-8 水平在ARDS患者的痰及肺泡灌洗液中顯著升高。我們的研究結果顯示，血漿IL-8在體外循環手術后明顯增高（P<0.05），ALI/ARDS組較對照組顯著增高（P<0.01）。ALI/ARDS組中PAF與IL-8、IFN-γ無明顯的相關性（r=0.08，P=0.76；r=0.29，P=0.87）。IL-8與IFN-γ呈正相關（r=0.57，P=0.03）。
我們的研究結果表明PAF、IL-8、IFN-γ在ALI/ARDS中表達有明顯的意義，且IL-8與IFN-γ間存在相關性。炎癥介質的生物化學和免疫學檢測的臨床價值還有待進一步確定[27]，體外循環手術后肺保護研究是目前研究的熱點[28]，相信針對發病機制的藥物開發應用能為體外循環手術后預防和治療ALI/ARDS帶來歷史性的突破，將進一步提高體外循環手術后患者的存活率。
體外循環是治療心臟外科疾病及心臟創傷的重要方法，由于體外循環手術對組織損傷較大、手術時間較長，而且術中不可避免的要擠壓肺組織，牽拉刺激氣管，引起氣管痙攣、呼吸道分泌物增多，再加上氣管內插管等侵入性操作，術后極易發生急性肺損傷/急性呼吸窘迫綜合征（acute lung injury/acute respiratory distress syndrome ，ALI/ARDS）等呼吸系統并發癥[1]。近年來有研究證明，血漿中血小板激活因子（platelet activating factor，PAF）、γ-干擾素（interferon-γ，IFN-γ）及白細胞介素8（interleukin-8，IL-8）在術后ALI/ARDS中的作用比較突出[2]。我們測定體外循環手術后不同時間段患者血漿中PAF、IL-8、IFN-γ的濃度變化，并進行了相關性分析，探討其在ALI/ARDS的診斷、治療及預后中的臨床意義。
1 資料與方法
1.1 研究對象
選擇2012年6月至2013年6月在三峽大學第一臨床醫學院胸心外科行體外循環手術的患者為研究對象。依據制定的納入和排除標準篩選病例，納入標準為：（1）均為行傳統胸骨正中徑路開胸手術患者，不包括胸腔鏡等微創手術方式；均采用氣管內插管＋全身麻醉方式手術。（2）年齡18～60歲。排除標準為：（1）合并胸外傷；（2）有內分泌疾病和慢性肝腎功能障礙史；（3）有肺部感染治療未愈或長期慢性肺部疾病史。最終確定75例患者納入本研究。75例患者中根據術后是否發生ALI/ARDS，分為ALI/ARDS組：28例，男20例、女8例，（53.6±8.2）歲；對照組：47例，男32例、女15例，（56.9±11.8）歲，術后未發生ALI/ARDS。本研究經宜昌市倫理委員會批準，所有患者均知情。
1.2 ALI/ARDS的診斷標準
參照美國胸科學會和歐洲危重病學會于1994年制訂的ALI/ARDS診斷標準[3]。
1.3 方法
1.3.1 標本采集
用乙二胺四乙酸鹽（EDTA）抗凝管于術前48 h、術后48 h、96 h和144 h采集患者外周靜脈血5 ml，并按100 ng/ml的量向抗凝管內加入脂多糖，以3000 r/min離心10 min后分離血漿，-70℃冰箱保存備檢。
1.3.2 PAF、IL-8、IFN-γ測定
采用雙抗體夾心酶聯免疫吸附測定（ELISA）法測定，用酶標儀分別在波長450 nm和492 nm處測定其OD值，應用ELISA分析軟件計算其含量。
1.4 統計學分析
用SPSS 18.0統計軟件進行統計處理，結果中數據用均數±標準差（
2 結 果
2.1 臨床結果
所有患者圍術期均給予吸氧、抗炎、抑酸、止血、止痛、祛痰和營養支持等對癥處理；28例發生ALI/ARDS患者經積極對癥和相應的治療后完全康復。
2.2 體外循環手術前、后血漿PAF、IL-8、IFN-γ的比較
體外循環手術后血漿PAF、IL-8、IFN-γ濃度均較術前明顯升高（P<0.05），見表 1。
表1
75例患者體外循環手術前、后PAF、IL-8、IFN-γ的比較（2.3 兩組患者不同時段血漿PAF、IL-8和IFN-γ的比較
ALI/ARDS組患者血漿IL-8、IFN-γ于術后48 h達高峰，以后呈逐漸下降趨勢，1周后接近正常水平；PAF于術后96 h達高峰，以后有降低趨勢。術后ALI/ARDS組患者血漿PAF、IL-8、IFN-γ于術后48 h、96 h、144 h的表達均較對照組明顯升高（P<0.05）；見表 2。
表2
兩組患者不同時段血漿PAF、IL-8和IFN-γ的動態變化（2.4 ALI/ARDS組中PAF、IL-8、IFN-γ的相關性分析
ALI/ARDS組中PAF與IL-8、IFN-γ無明顯相關性（r=0.08，P=0.76；r=0.29，P=0.87），IL-8與IFN-γ呈正相關（r=0.57，P=0.03）。
3 討 論
隨著心臟外科技術的發展，體外循環參與的心內直視手術的手術技巧已日趨成熟，體外循環心內直視手術在很多醫院得到了開展。根據手術病種和手術復雜程度的不同，綜合文獻報道，手術死亡率仍在2.8％～14.8％ [4]，大部分并發癥或死亡原因與呼吸功能衰竭有關[5]。為降低手術死亡率，提高患者的生存質量，體外循環過程及術后肺保護至關重要。大量的臨床實踐和理論研究證明，ALI/ARDS已成為體外循環手術后最常見的并發癥。炎癥介質在ALI/ARDS的發病機制中起到了重要作用[6]。有研究報道，多種炎性因子的基因多態性位點與ALI/ARDS等炎性疾病的易感性和結局均有一定的關系，但不同實驗室的結果卻不盡相同[7-9]。究其原因，除了人群、實驗設計方面的不同以外，最根本的原因是ALI/ARDS的病理生理過程極其復雜[10]。一方面，機體產生大量的促炎細胞因子，激發細胞的防御反應，以消滅入侵的病原體，促進組織修復；另一方面，機體產生抗炎介質，以對抗已生成的炎癥介質，下調炎癥介質的生成，以達到控制全身炎癥反應在恰當范圍內的目的[11]。促炎和抗炎細胞因子之間相互拮抗又相互促進，形成許多正、負反饋環，導致“炎癥級聯效應”的發生[12-13]。因此，我們推測細胞因子很可能是以某種組合方式對體外循環手術后ALI/ARDS等并發癥的發生和結局產生影響，它們之間存在著相互作用的關系，需要進行系統研究。我們的研究目的在于通過檢測體外循環手術后血漿PAF、IL-8和IFN-γ水平，進一步明確各因子在體外循環手術后并發ALI/ARDS中的作用，以及從分子水平了解影響并發癥輕重的免疫學指標，以期達到指導臨床治療、改善預后、減少并發癥發生的目的。
PAF參與血小板-中性粒細胞的相互作用，機制復雜，多種細胞因子、化學介質參與其中的病理生理過程[14-15]。PAF在ALI和核轉錄因子-κB的激活中發揮著重要的作用[16]，有研究顯示PAF乙酰水解酶可有效降低大鼠重癥胰腺炎并發的肺損傷[17-18]。我們的研究結果顯示，體外循環手術后血漿PAF水平明顯增高（P<0.05），且與ALI/ARDS的發生密切相關。因此，體外循環手術后抑制PAF活化，對抗其炎性作用，是一種新的預防和治療ALI/ARDS的方法[19]。
IFN-γ由自然殺傷細胞和T淋巴細胞分泌，與免疫刺激活化相關，能夠上調MHCⅡ表達，增加腫瘤壞死因子α（TNF-α）和白細胞介素1（IL-1）的產量[20]。IFN-γ可使巨噬細胞表面MHC-Ⅱ類分子的表達增加，增強中性粒細胞的吞噬能力及抑制Th2細胞產生白細胞介素4（IL-4），因此，在炎癥早期IFN-γ升高幅度很大[21]。這些研究表明血清IFN-γ濃度的升高與ALI/ARDS的發生及其嚴重程度有關。我們的研究亦得出類似的結果，對該因子的深入研究，將為體外循環手術后肺部并發癥的治療提供新的思路。
白細胞介素8（IL-8）是趨化性細胞因子超家族的一員，其最主要的生物活性作用在于趨化中性粒細胞，并促進其細胞脫顆粒，是創傷反應的早期信使分子[22-23]。有文獻報道胸部手術后6 h、12 h血清IL-8水平均較正常對照組增高，且隨著時間推移增高明顯；24 h后IL-8水平開始下降，但仍高于正常對照組[24]。Babusyte [25]和Eickmeier等[26]的研究證實IL-8 水平在ARDS患者的痰及肺泡灌洗液中顯著升高。我們的研究結果顯示，血漿IL-8在體外循環手術后明顯增高（P<0.05），ALI/ARDS組較對照組顯著增高（P<0.01）。ALI/ARDS組中PAF與IL-8、IFN-γ無明顯的相關性（r=0.08，P=0.76；r=0.29，P=0.87）。IL-8與IFN-γ呈正相關（r=0.57，P=0.03）。
我們的研究結果表明PAF、IL-8、IFN-γ在ALI/ARDS中表達有明顯的意義，且IL-8與IFN-γ間存在相關性。炎癥介質的生物化學和免疫學檢測的臨床價值還有待進一步確定[27]，體外循環手術后肺保護研究是目前研究的熱點[28]，相信針對發病機制的藥物開發應用能為體外循環手術后預防和治療ALI/ARDS帶來歷史性的突破，將進一步提高體外循環手術后患者的存活率。
