活化蛋白C在体外循环中对肺的保护作用

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第一章体外循环围术期活化蛋白C浓度变化与术后急性肺损伤的相关性研究背景:随着人工心肺机(cardio-pulmonary bypass,CPB)的不断完善,心脏外科技术得以迅速发展,心脏直视手术安全性逐步提高。但CPB相关器官损伤仍是困扰心脏外科医生的疑难问题,特别是急性肺损伤(acute lung injury,ALI)仍有较高的发病率,严重时可导致成人呼吸窘迫综合征(acute respiratory distresssyndrome,ARDS)。活化蛋白C(activited protein C,APC)是蛋白C抗凝系统中最主要的成份。除抗凝作用外,它还具有抗炎、抗凋亡、内皮细胞保护等作用,并被实验证实对急性肺损伤有良好的治疗效果。目的:通过监测CPB心脏直视手术围术期中心静脉血APC的动态变化,探讨APC在CPB术后急性肺损伤ALI发生、发展中作用。方法:选取我院胸心外科2011年05月至2013年03月CPB下直视心脏手术患者30例。分别于手术开始前(T1)、CPB开始(T2)、CPB10分钟(T3)、CPB20分钟(T4)、CPB30分钟(T5)、CPB停止(T6)、CPB后30分钟(T7)、CPB后4小时(T8)、CPB后8小时(T9)、脱呼吸机后30分钟(T10),十个时间点经中心静脉采血,低温离心机4000rpm离心,取上清-80℃冰箱保存,双抗体夹心酶联免疫分析法(ELISA)法集中检测血浆APC浓度;同时于T1、T6、T7、T8、T9、T10行动脉血气分析,记录潮气量、气道峰压数值,计算肺泡动脉氧分压差(PA-a DO2)、氧合指数(OI)、静态顺应性(Cst),观察肺功能变化;Murray肺损伤评分系统评价T8时点肺损伤程度。结果:本组患者血浆APC浓度在CPB开始后迅速升高,并于10分钟达到峰值,其后缓慢下降,CPB停止后逐渐到达平台期。患者PA-a DO2在T6~T10各时间点与T1比较均有明显升高(P<0.01);氧合指数在T6~T10各时间点与T1比较均有明显下降(P<0.01);RI在T6~T10各时间点与T1比有升高(P<0.05)。T8时点APC浓度与相应时间点Murray评分无相关性(P=0.587);血浆APC浓度与相应时间点PA-a DO2、OI、RI之间无相关性(P>0.05);血浆APC峰浓度和CPB前浓度的差值与T8时点Murray评分之间存在负相关性(r=-0.851,P<0.01);与血浆APC浓度的差值与T7、T8、T9、T10各时间点PA-a DO2之间存在负相关性[P<0.01,P<0.05(T10)];与T7、T8、T9、T10各时间点OI之间存在正相关性[P<0.01,P<0.05(T10)];与T7、T8、T9、T10各时间点RI之间存在负相关性[P<0.01,P<0.05(T10)]。结论:体外循环心脏直视手术后患者血浆APC浓度升高,但升高幅度不尽相同;血浆APC浓度与CPB术后患者肺损伤程度无密切相关;CPB引起APC浓度增加幅度与手术后患者肺损伤程度负相关,即APC浓度增幅越大术后肺损伤越轻。第二章活化蛋白C在大鼠体外循环中对肺的保护作用目的:体外循环引起的全身炎症反应造成术后急性肺损伤,APC在降低全身炎症反应起着重要作用,本实验旨在明确APC对CPB所致肺损伤的保护作用。方法:建立大鼠体外循环模型,将48只大鼠随机分为四组(n=12),C组(对照组)、T组(凝血酶组)、A组(APC组)、A+T组(APC+凝血酶组)。CPB开始即时根据分组给药:A组:APC 0.1mg/kg;T组:凝血酶0.5U/kg;A+T组:APC 0.1mg/kg+凝血酶0.5U/kg;C组:等量生理盐水。检测CPB前、术后即时及术后60分钟,CD11b/CD18、血浆IL-8、血浆弹性蛋白酶(NE)。术后取肺组织称重计算肺干湿重比(W/D)。行支气管肺泡灌洗(BAL),收集灌洗液,行白细胞计数、蛋白含量检测,并根据蛋白含量计算肺通透性指数。肺组织匀浆后检测:TNF-α含量。取部分肺组织行光镜病理检查。结果:四组光镜下观察均可发现CPB后肺泡壁毛细血管扩张、出血;肺间质及肺泡腔内炎性细胞侵润。A组上述改变明显少于其他三组。术后肺组织匀浆中TNF-α含量,A组、A+T组显低于C组和T组。血清中IL–8、NE、CD11b/CD18停机后即时及60min时A组、A+T组显低于C组和T组(P<0.05)。肺泡盥洗液中白细胞计数、肺通透性指数,W/D,A组均低于其他各组(P<0.05)。结论:大鼠体外循环转流前,给予APC(0.1mg/kg)可有效减轻CPB引起的全身炎症反应造成的肺损伤,其部分可能的机制是在一定程度上逆转激活的凝血酶对肺的损伤。
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