秦翌佳 黃冰， 老啟芳 張麗珍

機械肺通氣是臨床全身麻醉期間常用的呼吸支持方式，呼吸機相關性肺損傷（ventilator-induced lung injury，VILI）是機械肺通氣嚴重的并發(fā)癥之一［1］。單肺通氣是指胸科手術患者經支氣管導管行一側肺通氣，隔離患側肺，防止液性分泌物流入健側，在胸科手術中具有獨特的優(yōu)勢［2］。但是在進行單肺通氣過程中，患者的開胸側肺臟完全萎縮，造成肺內血液分流以及通氣血流比值下降；同時因通氣血流比失衡，可使肺分流量增加，導致低氧血癥出現(xiàn)；當肺泡上皮受損時還可導致肺泡表面活性物質分泌減少，使肺泡表面張力增大，因此相對于雙肺通氣可能更容易導致VILI［3］。S100A8屬于急性炎性反應蛋白，主要功能是參與炎癥反應，同時參與了MAPK和NF-кB兩條信號通路，而這兩條信號通路與VILI密切相關。研究發(fā)現(xiàn)S100A8蛋白能減輕人類肺氣腫的臨床表現(xiàn)［4］，但S100A8蛋白是否參與VILI尚未知。本研究觀察行開胸肺葉切除術肺癌患者采用單肺通氣和雙肺通氣的效果，并檢測機械肺通氣前后患者血清中S100A8的表達，以探討S100A8與VILI的關系，為闡明VILI的發(fā)生機制提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 一般資料

選擇2012年11月至2013年12月于廣西醫(yī)科大學附屬腫瘤醫(yī)院胸外科行開胸肺葉切除術的肺癌患者。納入標準：⑴所有患者均經病理確診；⑵ASAⅠ～Ⅱ級；⑶年齡40～65歲；⑷肺功能正?；蛘邇H為輕度通氣功能障礙，無肝、腎功能障礙，心功能Ⅰ～Ⅱ級；⑸1周內無感染病史，無糖皮質激素和抗生素使用史。排除標準：⑴經纖支鏡確認術中雙腔管管口定位不良，術中單肺通氣血氧飽和度無法維持在90%以上，通氣時間小于2 h或者大于4 h，術中出現(xiàn)休克或血流動力學不平穩(wěn)；⑵術中使用糖皮質激素等細胞膜穩(wěn)定藥物；⑶麻醉復蘇過程中患者出現(xiàn)嚴重低氧血癥，不能順利拔管。共20例患者符合標準納入研究，根據(jù)采用不同通氣方式，分為雙肺通氣組和單肺通氣組，每組10例。本研究經本院倫理委員會批準，患者或其家屬知情同意。

1.2 麻醉方法

麻醉誘導：咪唑安定0.05 mg·kg-1，異丙酚1.5～2.0 mg·kg-1，芬太尼 0.1～0.2 mg，維庫溴銨 0.1 mg·kg-1，靜脈緩慢推注。麻醉維持采用靜脈復合麻醉，從中心靜脈給藥，異丙酚 80～100 μg·kg-1·min-1，瑞芬太尼 0.05～0.20 μg·kg-1·min-1，維庫溴銨0.05～0.10 mg·kg-1·h-1，三種藥均采用靜脈微量泵控制維持，必要時追加芬太尼。

1.3 觀察指標

記錄兩組患者年齡、性別、ASA分級、體重、手術時間、麻醉時間、總輸液量、氧合指數(shù)、蘇醒時間、拔管時間、吸痰次數(shù)、肺炎發(fā)生情況、肺不張發(fā)生情況、術后住院時間、死亡發(fā)生情況等信息。

1.4 主要試劑和儀器

S100A8單克隆抗體購自美國Abcam公司，羊抗兔二抗購自美國JACKSON公司，Western blot相關試劑購自上海生工，低溫超速離心機購自美國Thermo公司，電泳儀、轉膜儀購自美國Bio-Rad公司，自動雙重純水蒸餾器購自上海亞榮生化儀器廠，超純水制造器購自美國Barnstead公司。

1.5 Western blot檢測血清中S100A8蛋白的表達

分別于手術前（T0）、手術結束時（T1）、術后24 h（T2）和術后48 h（T3）經中心靜脈采集靜脈血5 mL，置于血清采集管中，室溫靜置30 min，在4℃恒溫離心機內 3 000 r/min離心20 min，吸取上清液，置于-80℃冰箱保存?zhèn)溆谩Ｌ崛〉鞍撞⒍?，樣本?0%SDS-聚乙酰凝膠40 V電泳過夜，200 mA恒流轉至PVDF膜30 min，10%脫脂牛奶封閉2 h，加一抗4℃孵育過夜，羊抗兔二抗室溫孵育1 h，用odyssey系統(tǒng)將膜掃描，得到目標帶的灰度值，計算各組目標蛋白條帶和內參蛋白條帶的灰度值的比值。

1.6 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 22.0對數(shù)據(jù)進行處理，計量資料用均數(shù)±標準差（±s）表示，服從正態(tài)分布的計量資料組間比較采用獨立樣本t檢驗，兩組間不同時點比較采用重復測量方差分析；計數(shù)資料組間比較采用Fisher確切概率法。以雙側P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 一般資料比較

兩組患者年齡、性別、ASA分級、體重等一般資料比較，差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表1。

表1 兩組患者一般資料比較

2.2 術中情況比較

單肺通氣組和雙肺通氣組患者手術時間、麻醉時間、總輸液量等比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），而單肺通氣組氧合指數(shù)低于雙肺通氣組患者，差異有統(tǒng)計學意義（t=2.189，P=0.042），見表 2。

表2 兩組患者術中情況的比較

2.3 術后情況比較

單肺通氣組和雙肺通氣組患者蘇醒時間、拔管時間、吸痰次數(shù)、肺炎發(fā)生情況、肺不張發(fā)生情況、死亡情況等差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），單肺通氣組患者術后住院時間較雙肺通氣組長，差異有統(tǒng)計學意義（t=2.121，P=0.048），見表 3。

2.4 不同時點血清中S100A8表達的比較

重復方差分析結果顯示，不同通氣方式S100A8表達組間差異有統(tǒng)計學意義（F=310.76，P＜0.001），其中在T0時點兩組比較差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），T1、T2、T3時點單肺通氣組患者血清中S100A8的表達高于雙肺通氣組（P＜0.05）；在不同通氣方式下，S100A8的表達隨時間變化趨勢不同（F=24.85，P=0.025），單肺通氣波動較大；組間與時間點存在交互作用（F=18.85，P=0.001），見表 4。

表3 兩組患者術后情況的比較

表4 兩組患者不同時點血清中S100A8表達比較

3 討論

機械通氣是治療重癥患者的有效方法，也是導致肺損傷加重的重要因素［5］。單肺通氣作為一種非生理性機械通氣方式，無論肺功能正常還是異?；颊呔滓餠ILI。缺血再灌注損傷、缺氧性肺損傷、機械牽張性損傷是導致VILI的主要原因。雙肺通氣一定時間內可將萎陷的肺泡開放，不僅能有效促進塌陷肺泡復張，提高患者的肺順應性，也有利于防止肺泡過度膨脹［6］，相對于單肺通氣在VILI中具有優(yōu)勢。動物研究顯示，單肺通氣3 h后兔氧合指數(shù)低于300 mmHg，且與雙肺通氣組相比，單肺通氣組兔肺組織損傷嚴重，肺泡結構消失，肺泡腔出血、炎性滲出明顯，肺間隔增厚，提示行單肺通氣組兔可能發(fā)生了急性肺損傷，且單肺通氣可能起不良作用［7］。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)，單肺通氣下行開胸肺癌根治術患者血流動力學指標與雙肺通氣患者差異無統(tǒng)計學意義，但是單肺通氣后可造成輕微的缺血缺氧性損傷［8］。本研究觀察單肺通氣和雙肺通氣組患者術中和術后有關指標，發(fā)現(xiàn)各項指標差異均無統(tǒng)計學意義，其中單肺通氣組肺炎、肺不張、死亡發(fā)生例數(shù)較雙肺通氣組高，但可能由于納入研究病例數(shù)較少，并未觀察到統(tǒng)計學上的差異。氧合指數(shù)是反映呼吸功能的重要指標，當氧合指數(shù)低于300 mmHg即可診斷為急性肺損傷。本研究中單肺通氣組氧合指數(shù)較雙肺通氣組低，且低于300 mmHg，患者術后住院時間亦明顯延長，提示可能出現(xiàn)急性肺損傷，與上述文獻報道的結論一致。單肺通氣多次肺萎陷和反復肺復張導致肺毛細血管內皮細胞損傷［9］，可能造成缺血或低氧血癥，使肺部并發(fā)癥發(fā)生率增加，延長術后住院時間。目前盡管對機械通氣所致的VILI的研究不斷進展，但其死亡率依然居高不下，因此尋找敏感、特異的診斷VILI生物學指標對及時治療VILI和改善患者預后意義重大。

S100A8蛋白的主要功能是參與炎癥反應和免疫調節(jié)，與多種炎癥病理過程密切相關，例如肺損傷、血栓、氣道上皮炎癥和缺血性腦損傷等［10］，且通過Toll樣受體4依賴性的ACE激活可促進急性肺損傷［11］。VILI是機械通氣所導致的急性肺部炎癥，而S100A8蛋白的主要功能是參與炎癥反應，為探討S100A8蛋白是否與VILI發(fā)生有關，本研究在單肺通氣和雙肺通氣組患者手術結束時、術后24 h、術后48 h分別檢測其S100A8表達情況，結果發(fā)現(xiàn)與手術前比較，兩組患者S100A8表達均升高，經重復方差分析，不同通氣方式S100A8表達組間存在差異，單肺通氣組S100A8表達高于雙肺通氣組，S100A8表達隨時間的變化趨勢亦不同，組間與時間點存在交互作用，即兩組中S100A8升高幅度不同，其中單肺通氣組較雙肺通氣組上升幅度大，提示單肺通氣較雙肺通氣更容易導致VALI可能與S100A8表達升高有關。機械牽張作用導致肺泡上皮受損傷，從而使炎癥因子活化，TNF-a、IL-6、IL-8等炎癥因子大量釋放，可能是引起單肺通氣S100A8表達增高的原因，但其具體作用機制尚不明確。目前研究認為VILI的發(fā)生與MAPK和NF-κB兩條信號通路密切相關［12-14］。而S100A8屬于急性期反應炎性蛋白，參與多種急性和慢性炎癥過程，亦與MAPK和NF-κB關系密切［15-16］，S100A8蛋白是否通過激活NF-κB和MAPK通路而參與VILI的發(fā)生有待今后進一步研究。