張昆 夏建國
[摘要]目的 探討異丙酚-氯胺酮對(duì)兔嚴(yán)重?zé)齻缙诩?xì)胞因子的影響。方法 選取雄性新西蘭兔30只,隨機(jī)分為正常對(duì)照組(C組)、燒傷對(duì)照組(BC組)和異丙酚-氯胺酮麻醉組(PK組),每組10只。燒傷前1 d用戊巴比妥鈉麻醉后頸內(nèi)靜脈、頸外動(dòng)脈置管備用,實(shí)驗(yàn)當(dāng)天將BC組和PK組兔制成30%體表總面積(TBSA)3度燒傷模型。PK組于傷后1 h靜脈注射異丙酚1.5 mg/kg,90 s后行氣管內(nèi)插管,接麻醉機(jī)半緊閉供氧,保留自主呼吸,靜脈泵注異丙酚0.15 mg/(kg·min)和氯胺酮0.15mg/(kg·min)維持麻醉,麻醉4 h后停藥。C組輸入乳酸鈉林格液,輸入量:80 ml/(d·kg);BC組和PK組輸入晶膠體(1∶1),補(bǔ)液量為1.75×燒傷面積(%TBSA)×體重+80 ml/(d·kg)。三組在燒傷前、燒傷后1、6、12、24 h這5個(gè)時(shí)間點(diǎn)采集動(dòng)脈血行血?dú)夥治?,靜脈采血檢測血清白細(xì)胞介素-1(IL-1)、IL-6及腫瘤壞死因子-α(TNF-α)濃度。結(jié)果 BC、PK組的輸液量比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),與C組比較,BC、PK組的輸液量顯著增多,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。BC、PK組燒傷后的PaCO2比C組明顯降低(P<0.05);BC、PK組燒傷后的Lac比燒傷前顯著升高(P<0.05),PK組較BC組顯著降低(P<0.05);血pH值、PaO2和SaO2在各時(shí)間點(diǎn)與燒傷前比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);燒傷后,BC、PK組的IL-1、IL-6、TNF-α濃度較燒傷前顯著升高(P<0.05),PK組采用異丙酚-氯胺酮麻醉處理后的IL-1、IL-6及TNF-α在燒傷后6、12、24 h時(shí)均比BC組降低(P<0.05)。結(jié)論 異丙酚-氯胺酮麻醉能有效地降低血清細(xì)胞因子的水平,對(duì)嚴(yán)重?zé)齻缙诘娜硇匝装Y反應(yīng)有一定的抑制作用,同時(shí)可改善組織灌注,有利于嚴(yán)重?zé)齻缙诘膹?fù)蘇。
[關(guān)鍵詞]異丙酚;氯胺酮;嚴(yán)重?zé)齻?細(xì)胞因子
[中圖分類號(hào)] R332? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? ? ? ? [文章編號(hào)] 1674-4721(2019)3(a)-0013-04
嚴(yán)重體表燒傷能引起機(jī)體免疫細(xì)胞釋放炎性因子,從而誘發(fā)全身炎癥反應(yīng)綜合征。促炎性細(xì)胞因子如 TNF-α、IL-1β和IL-6等在燒傷早期隨著機(jī)體炎癥反應(yīng)的增強(qiáng)而升高,其升高程度與燒傷后多器官功能衰竭的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)[1-2]。氯胺酮具有良好的麻醉作用和鎮(zhèn)痛效果,能明顯減少嚴(yán)重?zé)齻颊哐仔约?xì)胞因子的產(chǎn)生和釋放[3],且具有興奮交感神經(jīng)提升血壓的作用,與異丙酚合用能減少異丙酚的用量,避免嚴(yán)重?zé)齻颊叩难h(huán)大幅波動(dòng)。但氯胺酮復(fù)合異丙酚麻醉對(duì)嚴(yán)重?zé)齻缙谘装Y反應(yīng)的影響還不十分清楚,本研究以兔燒傷模型探討氯胺酮-異丙酚靜脈復(fù)合麻醉對(duì)嚴(yán)重?zé)齻缙谘装Y反應(yīng)的影響。
1材料與方法
1.1 材料及分組
經(jīng)醫(yī)院動(dòng)物管理倫理委員會(huì)同意,將30只雄性新西蘭兔用隨機(jī)數(shù)字表法分為三組,每組10只。分別為正常對(duì)照組(control,C組)、燒傷對(duì)照組(burn control,BC組)、異丙酚-氯胺酮麻醉組(Propofol-Ketamine anesthesia,PK組),由湖北省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究中心提供動(dòng)物,平均體重(2.235±0.142)kg,許可證號(hào):SCXK(鄂)2008-0005。
1.2 模型制作
提前24 h由耳緣靜脈注射戊巴比妥鈉,麻醉后行頸內(nèi)靜脈和頸動(dòng)脈穿刺置管備用,將兔背部涂抹10%硫代鈉脫毛,燒傷面積為總體表面積的30%。體表面積公式:A(m2)=R×W2/3,A為體表面積(m2),W為體重(kg),經(jīng)計(jì)算燒傷面積約為514 cm2。參照劉利兵等[4]的方法制備兔30%TBSA 3度嚴(yán)重?zé)齻P?。燒傷后?個(gè)24 h補(bǔ)液量為1.75×燒傷面積(%TBSA)×體重+80 ml×體重,即行頸內(nèi)靜脈輸注晶膠體(1∶1)進(jìn)行液體復(fù)蘇,一半量在傷后8 h內(nèi)輸完,另外一半在傷后24 h內(nèi)勻速輸完。C組輸入晶體液80 ml/(d·kg)。晶體液使用乳酸鈉林格液,膠體液用羥乙基淀粉130/0.4(北京費(fèi)森尤斯卡比醫(yī)藥有限公司,批號(hào)81H1173)。
1.3 實(shí)驗(yàn)方法
PK組在燒傷后1 h靜脈注射異丙酚1.5 mg/kg誘導(dǎo)插管,接麻醉機(jī)給氧,保留自主呼吸,然后靜脈持續(xù)泵入異丙酚(阿斯利康公司,批號(hào)X14081A)0.15 mg/(kg·min)和氯胺酮(江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司,批號(hào)KH140304)0.15 mg/(kg·min) 維持麻醉,麻醉4 h后停藥。
1.4 監(jiān)測指標(biāo)
設(shè)定燒傷前、燒傷后1、6、12、24 h這5個(gè)時(shí)間點(diǎn),于各個(gè)時(shí)間點(diǎn)經(jīng)頸動(dòng)脈采血行血?dú)夥治?,頸靜脈采血使用酶聯(lián)免疫實(shí)驗(yàn)(ELISA)測定血清IL-1、IL-6及TNF-α濃度。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
數(shù)據(jù)使用StataSE 12.1統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件處理,計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,組間比較采用t檢驗(yàn),以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2結(jié)果
2.1三組輸液量的比較
實(shí)驗(yàn)過程中,C組輸晶體液為(170.43±15.23)ml,BC、PK組輸注晶膠體液量分別為(338.21±26.56)、(329.25±27.82)ml,BC、PK組的輸液量比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);與C組比較,BC、PK組的輸液量顯著增多,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
2.2 三組燒傷前后動(dòng)脈血pH值、PaCO2、PaO2、SaO2、Lac 的比較
BC、PK組傷后的PaCO2比燒傷前明顯降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),Lac比燒傷前明顯升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),pH值、PaO2、SaO2燒傷后與燒傷前比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。PK組與BC組比較,燒傷后各時(shí)間點(diǎn)PaCO2、Lac顯著降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(表1)。
2.3 三組燒傷前后血清IL-1 、IL-6、TNF-α濃度的比較
BC、PK組燒傷后各時(shí)間點(diǎn)(BC組、PK組燒傷后1 h的IL-6除外)的血清IL-1、IL-6、TNF-α濃度顯著升高,與燒傷前比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。PK組燒傷后6、12、24 h的IL-1、IL-6、TNF-α均比BC組降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(表2)。
3討論
細(xì)胞因子大多數(shù)是由巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞及內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生,機(jī)體維持一定水平的細(xì)胞因子具有積極作用,但過量釋放的細(xì)胞因子將破壞機(jī)體的免疫功能。機(jī)體燒傷后早期由巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的IL-1β和TNF-α顯著增加[7],同時(shí)伴有內(nèi)毒素的增加,共同激發(fā)機(jī)體釋放多種細(xì)胞因子和炎癥介質(zhì),繼而NF-κB、p38 MAPK和c-Jun氨基末端激酶等信號(hào)通路被激活,細(xì)胞因子級(jí)聯(lián)可產(chǎn)生連鎖放大效應(yīng),造成炎性反應(yīng)失控。TNF-α在激活細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)方面起核心作用[8],能促進(jìn)多種細(xì)胞合成分泌IL-1β、IL-2、IL-8、IL-10及白三烯等物質(zhì)[9],并促使中性粒細(xì)胞(PMN)趨化、移行、黏附在受損內(nèi)皮。少量的TNF-α可間接調(diào)節(jié)機(jī)體燒傷后炎癥反應(yīng),可活化免疫T細(xì)胞,對(duì)免疫系統(tǒng)起到了積極作用,但過量的TNF-α可使機(jī)體發(fā)生自身病理性損傷,并進(jìn)一步促進(jìn)IL-1β、IL-6、IL-8的生成。IL-1β是啟動(dòng)炎性反應(yīng)的關(guān)鍵因子[10],生物學(xué)作用與TNF-α相似,IL-1β與TNF-α不僅能夠自分泌,刺激各自的釋放,且能夠相互間誘導(dǎo),加劇創(chuàng)傷后炎性介質(zhì)的連鎖反應(yīng)[11],同時(shí)IL-1β能誘導(dǎo)血漿IL-6的產(chǎn)生[12],IL-6在生物學(xué)作用上和IL-1β、TNF-α有部分重疊。在嚴(yán)重?zé)齻缙冢琁L-6通過參與caspase-3激活的調(diào)控,控制PMN凋亡延遲[13],聚集的PMN壞死時(shí)將釋放大量的酶和超氧離子等毒性物質(zhì),引起組織細(xì)胞自身的破壞。同時(shí),IL-6對(duì)IL-1β和TNF-α具有負(fù)反饋調(diào)節(jié)的作用[14],這三種前炎性因子互為影響,急劇升高導(dǎo)致炎性失控和廣泛的組織損傷,因此在嚴(yán)重?zé)齻缙冢种蒲仔砸蜃拥倪^度釋放具有重要意義。
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,燒傷后,兔血清IL-1、IL-6及TNF-α濃度較燒傷前顯著升高,使用氯胺酮與異丙酚復(fù)合麻醉后,顯著降低了血清IL-1、IL-6及TNF-α的水平,抑制了嚴(yán)重?zé)齻麑?dǎo)致的全身性炎性反應(yīng),為防治全身炎性反應(yīng)綜合征(SIRS)發(fā)揮了重要的作用。
氯胺酮可直接抑制體內(nèi)TNF-α的生成,其在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)節(jié)內(nèi)毒素誘導(dǎo)的TNF-α的生成和釋放,特別是抑制了TNF-α誘導(dǎo)IL-6、IL-8生成,并抑制IL-6、IL-8等促炎因子的心血管抑制作用。在人全血細(xì)胞體外模型中,外周血促炎性細(xì)胞因子被濃度73 μmol/L以上的氯胺酮抑制[15]。NO是另一種重要的炎性介質(zhì),NO和TNF-α都參與SIRS的病理過程,氯胺酮對(duì)巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的NO表現(xiàn)出抑制作用也是通過抑制TNF-α途徑,氯胺酮既減少TNF-α的生成,又抑制其生物學(xué)效應(yīng)。異丙酚通過抑制氧自由基的產(chǎn)生、提高SOD活性,增加組織和細(xì)胞的抗氧化能力,抑制內(nèi)毒素誘導(dǎo)單核巨噬細(xì)胞生成TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8和IL-10[16-18],其機(jī)制是通過下調(diào)LPS刺激表達(dá)的高遷移率族蛋白1(HMGB1)。
本研究中,通過實(shí)驗(yàn)觀察到,三組兔的動(dòng)脈血?dú)鈖H值、PaO2、SaO2比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),說明氧供充分。BC、PK組的PaCO2較C組降低,其機(jī)制可能是疼痛刺激導(dǎo)致呼吸變快,通氣過度后PaCO2下降,提示麻醉后兔的呼吸功能未受抑制。氧供和氧耗的平衡是判斷休克嚴(yán)重程度和預(yù)后的重要依據(jù),BC、PK組燒傷后的Lac較C組均顯著升高,但PK組比BC組顯著降低,提示嚴(yán)重?zé)齻麜?huì)導(dǎo)致組織灌注下降及對(duì)氧的利用產(chǎn)生障礙[5],使用氯胺酮與異丙酚麻醉可改善組織灌注及氧的代謝,其機(jī)制與改善線粒體功能有關(guān)[6]。
綜上所述,氯胺酮-異丙酚麻醉可降低嚴(yán)重?zé)齻缙谕醚錞NF-α、IL-1和IL-6水平,具有抗炎作用,同時(shí)可改善組織灌注,有利于嚴(yán)重?zé)齻缙诘膹?fù)蘇。
[參考文獻(xiàn)]
[1]夏建國,項(xiàng)盡一,原曉暉,等.不同劑量氯胺酮對(duì)兔嚴(yán)重?zé)齻缙谌硌装Y反應(yīng)的影響[J].中國中西醫(yī)結(jié)合急救醫(yī)學(xué)雜志,2015,22(4):286-289.
[2]夏建國,孫建斌,祁榮,等.氯胺酮-異丙酚或芬太尼-異丙酚麻醉下嚴(yán)重?zé)齻缙诨颊咔叙柚财ばg(shù)后炎性反應(yīng)的比較[J].中華麻醉學(xué)雜志,2008,28(9):853-854.
[3]項(xiàng)盡一,夏建國,張昆,等.不同麻醉藥物對(duì)兔嚴(yán)重燙傷早期炎性反應(yīng)的影響[J].重慶醫(yī)學(xué),2016,45(24):3330-3333.
[4]劉利兵,于軍,張子策,等.新西蘭兔燒傷模型建立[J].第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào),2009,30(1):86-88.
[5]王子恩,陳昭宏,陳曉東,等.不同劑量多巴胺對(duì)嚴(yán)重燙傷大鼠早期血流動(dòng)力學(xué)及心肌力學(xué)的影響[J].中華燒傷雜志,2017,33(2):115-118.
[6]廖明鋒,陳堃,張志發(fā),等.氯胺酮對(duì)大鼠神經(jīng)元缺氧時(shí)線粒體功能的影響[J].中華麻醉學(xué)雜,2016,36(11):1400-1402.
[7]李毅,徐東波,王洪瑾.硫化氫對(duì)深Ⅱ度燒傷大鼠創(chuàng)面巨噬細(xì)胞分泌細(xì)胞因子的影響[J].中華燒傷雜志,2016,32(7):408-412.
[8]陳卓,夏建國,王暉,等.丙泊酚對(duì)兔嚴(yán)重?zé)齻缙诓l(fā)腎組織損傷時(shí)腫瘤壞死因子α水平的影響[J].廣東醫(yī)學(xué),2015, 36(21):3322-3324.
[9]計(jì)鵬,胡大海,楊晨,等.重度燒傷并發(fā)膿毒癥64例血清TNF-α、IL-1β、IL-6水平測定及其相關(guān)性分析[J].陜西醫(yī)學(xué)雜志,2016,45(9):1173-1174.
[10]Shi CS,Shenderov K,Huang NN,et al.Activation of autophagy by inflammatory signals limits IL-1β production by targeting ubiquitinated inflammasomes for destruction[J].Nat Immunol,2012,13(3):255-263.
[11]張巧云,李思頡,牛敬忠,等.低氧預(yù)適應(yīng)對(duì)急性腦梗死小鼠血清TNF-α、IL-1β和IL-6炎性反應(yīng)因子的影響[J].首都醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2016,37(1):89-92.
[12]李俊杰,蔣海燕,邵建林.腦缺血-再灌注損傷大鼠腦組織中TNF-α,IL-6和IL-1β的表達(dá)[J].昆明醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2016,37(9):31-35.
[13]韓露,陳子,柏芳芳,等.芹菜素逆轉(zhuǎn)白介素6誘導(dǎo)的中性粒細(xì)胞凋亡延遲[J].南京醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2017,37(4):399-402.
[14]Starnes HF,Pearce MK,Tewari A,et al.Anti-IL-6 monoclonal antibodies protect against lethal Escherichia coli infection and lethal tumor necrosis factor-alpha challenge in mice[J].J Immunol,1992,148(6):1968.
[15]Kawasaki C,Kawasaki T,Ogata M,et al.Ketamine isomers suppress superantigen-induced proinflammatory cytokine production in human whole blood[J].Can J Anaesth,2001,48(8):819-823.
[16]夏建國,項(xiàng)盡一,王暉,等.異丙酚對(duì)嚴(yán)重燙傷兔的肝保護(hù)效應(yīng)[J].中華麻醉學(xué)雜志,2015,35(7):834-836.
[17]楊雪,孫赳,曾思,等.TLR4/NF-κB信號(hào)通路與丙泊酚抑制內(nèi)毒素誘導(dǎo)大鼠肺泡巨噬細(xì)胞TNF-α釋放的關(guān)系[J].中華麻醉學(xué)雜志,2017,37(6):761-764.
[18]Jia J,Sun Y,Hu Z.Propofol inhibits the release of interleukin-6,8 and tumor necrosis factor-α correlating with high-mobility group box 1 expression in lipopolysaccharides-stimulated RAW 264.7 cells[J].BMC Anesthesiol,2017,17(1):148.
(收稿日期:2018-09-21? 本文編輯:許俊琴)