歐陽輝旺, 陳雙全, 李凌, 王正坤, 劉吉平
佛山市婦幼保健院麻醉科(廣東佛山 528000)
腹腔鏡手術(shù)已經(jīng)成為多種腹部疾病治療的標準術(shù)式,雖然微創(chuàng)的術(shù)式對患者創(chuàng)傷小,但手術(shù)本身和麻醉劑均具有免疫調(diào)節(jié)活性,可能會導(dǎo)致患者免疫力下降。其中麻醉中患者的免疫受損反應(yīng)是交感神經(jīng)系統(tǒng)和下丘腦-垂體-腎上腺軸激活的結(jié)果[1]。右美托咪定是一種α2腎上腺素能受體激動劑,是重癥監(jiān)護室住院患者鎮(zhèn)靜和鎮(zhèn)痛的有效藥物。動物和臨床試驗研究[2-3]表明,右美托咪定可減少促炎細胞因子的分泌,從而減輕全身炎癥反應(yīng),甚至降低病死率。因此,對于手術(shù)期間具有增強的炎癥反應(yīng)的患者施用α2激動劑具有潛在抑制炎癥反應(yīng)的作用。但右美托咪定對腹腔鏡圍手術(shù)期免疫調(diào)節(jié)的影響仍值得進一步研究。T輔助細胞的亞型通過前體輔助T細胞(T helper cell,Th0)分化為T輔助細胞1(Th1)或T輔助細胞2(Th2)細胞來確定。Th1細胞產(chǎn)生γ干擾素(IFN-γ)并且有利于細胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答。Th2細胞產(chǎn)生白細胞介素(interleukin,IL)-4和(或)IL-10,并通過抗體產(chǎn)生有利于體液免疫的細胞因子[4]。研究[5]表明,手術(shù)應(yīng)激會抑制細胞介導(dǎo)免疫降低Th1/Th2比值。Th17細胞群對IL-23依賴,其產(chǎn)生IL-17但不產(chǎn)生IFN-γ或IL-4。Th17與調(diào)節(jié)性T細胞(regulatory T cell,Treg)以及Th1至Th2的比例代表免疫應(yīng)答的狀態(tài)和方向,這幾種亞群中在免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用[6]。本研究旨在探討右美托咪定對腹腔鏡膽囊切除術(shù)患者麻醉應(yīng)激中Th1、Th2、Th17和Treg細胞因子水平及其比例的影響。
1.1 一般資料 本研究為前瞻性隨機對照研究,選取2018年9月至2020年9月于我院行腹腔鏡膽囊切除術(shù)的患者共70例。
納入標準:(1)診斷為慢性膽囊炎、膽囊息肉或膽絞痛且接受腹腔鏡膽囊切除術(shù);(2)美國麻醉醫(yī)師協(xié)會ASA分級為Ⅰ級或Ⅱ級;(3)簽署知情同意書。
排除標準:(1)急性膽囊炎或膽囊積膿的患者;(2)術(shù)前合并發(fā)熱(≥37.5℃)或白細胞增高(≥10×109·L-1)的患者;(3)對右美托咪定過敏的患者;(4)合并糖尿?。?5)合并全身炎癥反應(yīng)的患者;(6)合并機體免疫性疾病或長期使用糖皮質(zhì)激素治療。
70例患者采用隨機數(shù)字法分為觀察組和對照組,每組35例,所有受試者干預(yù)方案放入密封不透光的信封中,本研究向醫(yī)院倫理委員會申請并審核批準。兩組一般資料差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),有可比性,見表1。
表1 兩組患者基本資料比較
1.2 處理方法
1.2.1 腹腔鏡膽囊切除術(shù) 所有患者均采用標準的腹腔鏡膽囊切除術(shù)進行,分別于劍突下1 cm作5 mm切口,于鎖骨中線、肋下緣1 cm作5 mm切口,以及在臍上正中1 cm作5 mm的切口,建立操作通道。
1.2.2 麻醉方法 麻醉前按標準進行生命體征監(jiān)測,預(yù)給氧3~4 min后,所有患者采用利多卡因40 mg,丙泊酚2 mg/kg和羅庫溴銨1 mg/kg誘導(dǎo)麻醉,在氣管插管后,進行受控通氣,潮氣量為8 mL/kg,呼吸頻率為12~15次/min,以使呼氣末CO2保持在30~35 mmHg,用七氟醚維持全身麻醉并連續(xù)輸注瑞芬太尼。
1.2.3 右美托咪定的應(yīng)用方法 觀察組患者在麻醉誘導(dǎo)后,立即給予推注劑量為1.0 μg/kg右美托咪定10 min,然后以0.5 μg/(kg·min)的速率連續(xù)輸注。對照組則分別在麻醉誘導(dǎo)后給予等量體積的生理鹽水,同時采用等體積按照相同的輸注速度連續(xù)輸注。
1.3 檢測方法 本研究通過患者血漿細胞因子的表達水平以評估免疫細胞水平。所有患者在麻醉誘導(dǎo)后(T0手術(shù)前的基線值)、手術(shù)結(jié)束時(T1)和手術(shù)后1 h的麻醉后護理單元(T2),從靜脈采集靜脈血進行后續(xù)的細胞因子分析。將所有血液樣品收集在含有抗凝血劑的標準管中,并在4℃下以1 500 r/min離心10 min,通過移液收集血漿并儲存在-70℃。
采用酶聯(lián)免疫吸附實驗(ELISA)檢測所有血漿樣本中的IFN-γ、IL-4、IL-17和IL-10,以分別評估Th1、Th2、Th17和Treg的細胞因子,所有試劑盒均購自R&D Systems,嚴格按照操作說明上進行操作。IFN-γ、IL-4、IL-17和IL-10的最小可檢測水平分別為0.01、0.05、0.01和0.05 pg/mL。每個血液樣品分析檢測2次,取其平均值作為最后結(jié)果,同時計算IFN-γ與IL-4和IL-17與IL-10的比率。
炎癥因子評估:術(shù)前和術(shù)后1 h(T2),通過抽取靜脈血送檢驗科檢測兩組患者的血清C反應(yīng)蛋白(C-reactive protein,CRP)、IL-6、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的水平,以評價所有患者的炎癥反應(yīng)程度。
麻醉效果評估:Ⅰ級:誘導(dǎo)插管患者的血流動力學(xué)參數(shù)維持穩(wěn)定狀態(tài),無明顯嗆咳和循環(huán)抑制;Ⅱ級:誘導(dǎo)插管患者的血流動力學(xué)參數(shù)有輕微波動,出現(xiàn)輕微嗆咳; Ⅲ級:誘導(dǎo)插管患者的血流動力學(xué)參數(shù)有明顯波動,出現(xiàn)明顯嗆咳;Ⅳ級:患者的血流動力學(xué)參數(shù)有嚴重波動,需給藥加深麻醉及穩(wěn)定循環(huán)。麻醉優(yōu)良率=(Ⅰ級例數(shù)+Ⅱ級例數(shù))/總例數(shù)×100%。記錄兩組患者不同時間點的收縮壓(systolic blood pressure,SBP)、舒張壓(diastolic blood pressure,DBP) 和心率(heart rate,HR)。
1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 23.0統(tǒng)計軟件,正態(tài)分布的計量資料以均數(shù)±標準差表示,兩組對比采用t檢驗,計量資料采用百分比表示,兩組對比采用2檢驗或 Fisher確切檢驗,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 兩組患者手術(shù)時間和麻醉時間比較 兩組患者手術(shù)時間和麻醉時間對比差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表2。
表2 兩組患者手術(shù)時間和麻醉時間比較
2.2 兩組患者不同時間點的IFN-γ、IL-4水平對比 兩組患者T0時的IFN-γ、IL-4以及IFN-γ/IL-4比值對比差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),觀察組T1和T2時間點的IFN-γ水平較T0時顯著上升,而IL-4較T0時顯著下降(P<0.05);對照組T1和T2時間點的IFN-γ水平較T0時顯著下降,而IL-4在T2時間點較T0時顯著上升(P<0.05)。觀察組T1和T2的 IFN-γ和IFN-γ/IL-4水平均顯著高于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),而IL-4水平顯著低于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表3。
表3 兩組患者不同時間點的IFN-γ、IL-4、IFN-γ/IL-4水平比較
2.3 兩組患者不同時間點的IL-17和IL-10水平對比 觀察組與對照組在T0時的IL-17、IL-10以及IL-17/IL-10水平對比差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),觀察組T1和T2時間點的IL-17水平顯著高于T0時(P<0.05),而IL-10水平顯著低于T0時(P<0.05);對照組T1時間點的IL-17水平顯著低于T0時(P<0.05),而T2時間點的IL-17水平顯著低于T0時(P<0.05);其中觀察組T1和T2時間點的IL-17水平顯著高于對照組,而IL-10水平顯著低于對照組,IL-17/IL-10的水平顯著高于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表4。
表4 兩組患者不同時間點的IL-17水平比較
2.4 兩組患者的炎癥因子水平對比 觀察組和對照組的CRP、IL-6和TNF-α水平在術(shù)前對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),T2時間點觀察組CRP、IL-6和TNF-α水平均顯著低于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表5。
表5 兩組患者的CRP、IL-6和TNF-α水平比較
2.5 兩組患者麻醉期間生命體征和效果對比 觀察組麻醉效果為Ⅰ級的共26例,Ⅱ級的共9例,麻醉優(yōu)良率100%,而對照組的麻醉效果為Ⅰ級的共25例,Ⅱ級的共10例,麻醉優(yōu)良率100%,兩組麻醉優(yōu)良率對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。兩組患者不同時間點的SBP、DPB和HR對比差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表6。
表6 兩組患者不同時間點的血壓和HR比較
手術(shù)和麻醉的應(yīng)激是身體不同系統(tǒng)發(fā)生的一系列變化,既往研究[7]表明該應(yīng)激可促腎上腺皮質(zhì)激素誘導(dǎo)過量的皮質(zhì)醇釋放并導(dǎo)致胰島素抵抗,從而提高血糖水平,這可能會產(chǎn)生負面影響,因為高血糖已被證明可以增加術(shù)后傷口感染,手術(shù)和麻醉應(yīng)激期間也會發(fā)生免疫變化,白細胞增加浸潤到損傷區(qū),以及樹突狀細胞水平升高,減少自然殺傷(NK)細胞毒性和T細胞反應(yīng)。T輔助細胞是參與機體免疫調(diào)節(jié)的重要T細胞亞群,但其目前在麻醉和手術(shù)應(yīng)激中的具體變化水平仍未明確[8]。本研究結(jié)果表明了在腹腔鏡膽囊切除術(shù)和麻醉應(yīng)激下,右美托咪定的給藥顯著增加IFN-γ/IL-4和IL-17/IL-10比率??赡茉蚴牵颐劳羞涠ㄊ且环Nα2激動劑,可能分別將Th1/Th2和T17/Treg平衡轉(zhuǎn)向Th1和Th17,從而起到免疫調(diào)節(jié)作用。
初始T輔助細胞產(chǎn)生各種細胞因子,根據(jù)在壓力狀態(tài)下接收到的信號,它們會產(chǎn)生更特異的細胞因子[9]。因此,T輔助細胞被它們分泌的細胞因子進一步細分。Th1細胞產(chǎn)生IFN-γ,因此激活巨噬細胞和細胞毒性T淋巴細胞,同時Th1細胞促進細胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng),這可能起到保護作用,并導(dǎo)致術(shù)后感染減少。另一方面,產(chǎn)生IL-4、IL-5和IL-10的Th2細胞驅(qū)動B細胞產(chǎn)生免疫球蛋白。因此,Th2細胞促進體液或抗體介導(dǎo)的免疫,導(dǎo)致細胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)的抑制[10]。因此,轉(zhuǎn)移至Th1或Th2細胞可顯著影響隨后的免疫應(yīng)答狀態(tài)和方向??紤]到手術(shù)本身會降低Th1/Th2比值,本研究結(jié)果顯示了手術(shù)中輸注右美托咪定可以顯著抑制術(shù)后CRP、IL-6和TNF-α水平,表明其抑制了圍手術(shù)期的炎癥反應(yīng),其具體可能是通過Th1/Th2轉(zhuǎn)向Th1分化,從而促進術(shù)中免疫調(diào)節(jié),增加對機體的保護作用。
最近研究表明IL-23依賴性Th細胞群產(chǎn)生IL-17[11],這表明Th17也是T細胞重要的效應(yīng)亞群。IL-17和IL-10分別作為Th17和Treg的細胞因子及其比例(IL-17/IL-10)在免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用,炎癥和免疫調(diào)節(jié)細胞因子之間的平衡對機體免疫調(diào)節(jié)具有重要作用[12]。本研究結(jié)果顯示了術(shù)中使用右美托咪定能顯著降低患者術(shù)中的IL-4和IL-10水平。IL-4和IL-10是Treg細胞的細胞因子,并且Th17/Treg平衡向Th17傾斜,以及Th1/Th2平衡向Th1轉(zhuǎn)移。這些證據(jù)表明,麻醉期間的炎癥反應(yīng)可以通過給予右美托咪定來調(diào)節(jié)。
目前對于右美托咪定增加Th1/Th2和Th17/Treg細胞因子比率的確切機制尚不清楚。一種可能的解釋是基于腎上腺分泌的兒茶酚胺和糖皮質(zhì)激素作用于T細胞和巨噬細胞上的受體,抑制Th1細胞因子的產(chǎn)生并促進Th2細胞因子的產(chǎn)生,這導(dǎo)致Th1與Th2細胞因子比率的降低[13]。通過右美托咪定作用調(diào)節(jié)了中樞性交感神經(jīng)作用,以改變交感神經(jīng)系統(tǒng)的過度激活,也減少了手術(shù)期間和手術(shù)后免疫系統(tǒng)相互作用引起的免疫受損反應(yīng)。既往也有動物研究中發(fā)現(xiàn),巨噬細胞在其表面上具有α2腎上腺素能受體[14],α2激動劑可與巨噬細胞上的受體結(jié)合并刺激IL-12的分泌,來自小鼠巨噬細胞的強效Th1細胞誘導(dǎo)劑。因此,α2激動劑右美托咪定可能在手術(shù)和麻醉應(yīng)激患者中起到類似的免疫調(diào)節(jié)劑的作用。既往也有研究[15]顯示而全身麻醉則可降低Th1/Th2比值,而采用丙泊酚輸注可以減少Th1/Th2比率的下降。本研究進一步確認了采用右美托咪定能促進Th17/Treg平衡向Th17轉(zhuǎn)移,以及Th1/Th2平衡向Th1轉(zhuǎn)移,表明術(shù)中采用右美托咪定可以有效地調(diào)節(jié)機體的免疫反應(yīng),以減少術(shù)后相關(guān)不良反應(yīng)或并發(fā)癥的發(fā)生。
綜上所述,右美托咪定可顯著增加腹腔鏡膽囊切除術(shù)患者血漿IFN-γ和IL-17表達水平,減少IL-4和 IL-10的表達水平,促進對Th1/Th2和Th17/Treg平衡轉(zhuǎn)向Th1和Th17,從而調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答,減少術(shù)后炎癥反應(yīng)。