目的:体外循环(CPB)期间许多因素可导致全身炎症反应综合征(SIRS)的发生。这些因素主要包括CPB时血液直接接触非生理性物质表面,手术的创伤,器官缺血再灌注损伤以及内毒素释放等。中性粒细胞(PMN)在CPB引发的全身炎症反应过程中发挥着重要的作用。细胞因子是全身炎症反应中重要的炎症介质。目前关于小儿CPB对PMN凋亡的影响尚不十分清楚。小儿CPB对细胞因子释放的影响,特别是术后24小时以后的变化以及CPB后致炎与抗炎反应的平衡仍需进一步研究。本研究希望通过检测小儿CPB引起的致炎因子TNF-α,IL-8和抗炎因子IL-10的血浆浓度变化及中性粒细胞凋亡率的动态变化,探讨CPB前后PMN凋亡及致炎和抗炎反应的变化与发展规律,并研究围体外循环期血浆细胞因子水平与PMN凋亡的相关性,为临床防治CPB引发的全身炎症反应提供实验室依据。方法:选择择期于CPB下行室间隔缺损修补术的患儿30例,年龄1~4岁。全部病例采用相同的麻醉方法,患者入室前给予氯胺酮6mg/kg肌注,麻醉诱导应用芬太尼5~10μg/kg,咪唑安定0.1mg/kg,维库溴铵0.2mg/kg,气管插管后应用芬太尼25~30μg/kg,复合异氟烷吸入维持麻醉,间断应用维库溴铵维持肌松。主动脉插管前给予肝素300IU/kg。体外循环使用膜式氧合器(MeDos,德国),Sarns-8000型滚压泵。管道预充应用晶体液,胶体液,甘露醇(0.5 g/kg)及红细胞压积(150~300 ml)。灌注流量按照2.2~3.0 L/min/m2计算。灌注压力维持在35~65 mm Hg左右。CPB结束后以鱼精蛋白(3 mg/kg)中和体内肝素。分别于麻醉诱导后(T0),复温前(T1),停CPB即刻(T2),术后24小时(T3),及48小时(T4)共5个时间点采取外周血标本。采用双抗体夹心酶联免疫吸附法(ELISA法),按照试剂盒(R & D Systems,美国)说明检测血浆TNF-α、IL-8和IL-10浓度。应用流式细胞仪(BD Biosciences)测定PMN凋亡率。采用SPSS 10.0统计软件进行统计学分析。所有数据均以均数±标准差(x±s)表示。不同时点的组内比较采用重复测量数据的方差分析(ANOVA),应用Pearson分析法进行相关性分析。P<0.05为差异有统计学意义。结果:1所有病例一般资料差异无统计学意义,平均CPB时间41~62(51.7±7.8)min。所有病例均痊愈出院。2血浆TNF-α浓度在CPB开始后升高,于CPB结束时(T2)达峰值18.85±5.23 pg/ml,与CPB前比较差异有统计学意义(P<0.01),随后开始下降,于术后24小时(T3)恢复CPB前水平(P>0.05)。3血浆IL-8浓度在CPB开始后显著升高,于CPB结束时(T2)达峰值41.18±22.39 pg/ml,与CPB前比较差异有统计学意义(P<0.01),随后开始下降,于术后24小时恢复CPB前水平(P>0.05)。4血浆IL-10浓度在CPB开始后升高,于CPB结束时(T2)达峰值194.47±82.81 pg/ml,与CPB前比较差异有统计学意义(P<0.01),随后开始下降,于术后48小时(T4)恢复CPB前水平(P>0.05)。5 PMN凋亡率在CPB开始后下降,于CPB结束时(T2)达最低值(2.11±1.67%, P<0.01),与CPB前比较差异有统计学意义,于术后24小时(T3)恢复至CPB前水平。6 CPB结束时,血浆TNF-α浓度与PMN凋亡率呈负相关(r=-0.578,P<0.05),血浆IL-8浓度与PMN凋亡率呈负相关(r=-0.455,P<0.05),血浆IL-10浓度与PMN凋亡率呈正相关(r=0.374,P<0.05)。结论:1小儿CPB引发的全身炎症反应是致炎反应与抗炎反应共同作用的结果。CPB引起致炎因子TNF-α、IL-8浓度升高的同时,抗炎因子IL-10浓度也随之升高。致炎因子与抗炎因子的平衡对CPB下行心脏手术的临床预后发挥重要作用。2 CPB使小儿PMN凋亡受到抑制,PMN生存时间延长,可能加剧炎症反应和组织损伤。3细胞因子在细胞凋亡的调控中发挥着重要作用。致炎因子TNF-α、IL-8可能抑制PMN的凋亡;抗炎因子IL-10可能促进PMN的凋亡。4本研究使得我们对CPB所致的炎症反应有了更深入地了解。但是,关于炎症反应过程中细胞因子间的相互作用,细胞因子与PMN凋亡间的相互作用,以及它们与临床预后关系,仍需进一步的研究。找到理想的防治CPB全身炎症反应的方法仍有大量的工作有待完善。