体外循环手术中检测血浆细胞因子IL-8，TNF-α，IL-10的临床意义
【文献标识码】 B 【文章编号】 1606-8106(2003)05-0715-02
近年来体外循环(cardiopulmonary bynass，CPB)引起的血管麻痹综合征(Vasopegic syndrome)已引起了国内外学者的重视。随着对血管麻痹综合征研究的不断深入，人们逐渐认识到CPB的诸多因素可对细胞因子产生影响，促进炎症反应，而细胞因子释放的增加在血管麻痹综合征的发生、发展过程中起着十分重要的作用。本文以心脏瓣膜病人为研究对象行瓣膜置换术，通过对比研究血浆细胞因子IL-8，TNF-α，IL-10浓度变化，探讨其在里面的作用。
1 材料与方法
1.1 实验对象 选用2000年9月～2001年4月华中科技大学附属协和医院心外科行择期心脏瓣膜置换术病人18例，所有病人均随机，年龄、病种、术前心功能分级无差异，CPB中的人工循环管道、微滤、人工肺均用同一厂家同一型号产品，CPB时间、阻断时间无差异，严格按所置时间点采集标本，标本采集至贮存过程中试管材料、抗凝试剂、离心转数及时间均一致。
, 百拇医药
1.2 标本采集与贮存 取以下8个时间点采集血标本:T 1 :诱导麻醉后;T 2 :CPB末(停机);T 3 :CPB后2h;T 4 :CPB后6h; T 5 :CPB后12h;T 6 :CPB后24h;T 7 :CPB后48h;T 8 :CPB后72h;于上述时间点采集动脉血6ml，经离心(4000r/min，10min)，留取血浆统一编号，-20℃贮存以备检测。
1.3 标本检测与方法
1.3.1 检测方法 酶联免疫吸附试验(ELISA)双抗体夹心法测定。
1.3.2 试剂盒 IL-8TNF-αELISA试剂盒—北京邦定生物制剂公司生产;IL-10ELISA试剂盒;Kat Catalog NO:EH-IL-10Lot Number:018059C美国EDNOGEN公司生产。
, 百拇医药
1.3.3 酶标仪 CERES900型酶标仪(450nm)、BIO-RAD410型酶标仪(410nm)、BIO-RAD550型酶标仪(490nm)。
1.4 统计学方法 所有资料均用ˉx±s表示，均数差异的显著性以组间成对双尾t检验，统计学处理用Microsoft Exˉcel97软件，检验水准a=0.05，P>0.05表明差异无显著性，P<0.05表明差异有显著性，P<0.01表明差异有极显著性意义。
2 结果
2.1 血浆IL-8、IL-10、TNF-α浓度 见表1。
表1 血浆IL-8、IL-10、TNF-α浓度(略 )
2.2 各时间点IL-8比较 (1)P<0.01，T 1 /T 2;T 1 /T 3 ;T 1 /T 4 ;T 1 /T 5 ;T 2 /T 3 ;T 2 /T 4 ;T 2 /T 5 ;T 2 /T 6 ;T 2 /T 7;T 2 /T 8 ;T 3 /T 4 ;T 3 /T 5 ;T 3 /T 6 ;T 3 /T 7 ;T 3 /T 8 ;T 4 /T 5 ;T 4 /T 6;T 4 /T 7 ;T 4 /T 8 ;T 5 /T 6 ;T 5 /T 7 ;T 5 /T 8 ;(2)P<0.05，T 1 /T 6 ;T 6 /T 7 ;T 6 /T 8 ;T 7 /T 8 ;(3)P>0.05，T 1 /T 7 ;T 1 /T 8 。
, 百拇医药
2.3 各时间点IL-10比较 (1)P<0.01，T 1/T 2 ;T 1 /T 3 ;T 1 /T 4 ;T 1 /T 5 ;T 2 /T 4 ;T 2 /T 5 ;T 2 /T 6 ;T 2 /T 7 ;T 2/T 8 ;T 3 /T 4 ;T 3 /T 5 ;T 3 /T 6 ;T 3 /T 7 ;T 3 /T 8 ;T 4 /T 6 ;T 4 /T 7 ;T 4/T 8 ;(2)P<0.05，T 1 /T 6 ;T 1 /T 7 ;T 1 /T 8 ;T 2 /T 3 ;T 4 /T 5 ;T 5 /T 6 ;T 5 /T 7 ;T 5 /T 8 ;(3)P>0.05，T 6 /T 7 ;T 6 /T 8 ;T 7 /T 8 。
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2.4 各时间点TNF-α比较 (1)P<0.01，T 1 /T 2 ;T 1 /T 3 ;T 1 /T 4 ;T 1 /T 5 ;T 2 /T 3 ;T 2 /T 5 ;T 2 /T 6 ;T 2 /T 7 ;T 2 /T 8 ;T 3 /T 4 ;T 3 /T 5 ;T 3 /T 6 ;T 3 /T 7 ;T 3 /T 8 ;T 4 /T 5 ;T 4 /T 6 ;T 4 /T 7 ;T 4 /T 8 ;T 5 /T 6 ;T 5 /T 7 ;T 5 /T 8 ;T 6 /T 7 ;(2)P<0.05，T 1 /T 6 ;T 1 /T 7 ;T 1 /T 8 ;T 2 /T 4 ;(3)P>0.05，T 6 /T 8 ;T 7 /T 8 。
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3 讨论
自从CPB问世以来，CPB对机体产生的不良影响越来越受关注，包括不同程度的肺、肾功不全、出凝血紊乱、白细胞激活氧自由基释放、全身非特异性炎症反应、发热与血管收缩等。血管麻痹综合征又称血管扩张性休克，指脱离CPB后早期出现的以严重低血压伴血流动力学高排低阻力特征，类似脓毒血症暖休克变化的新现象，诸多国内外学者的研究表明，其发病机制可能与CPB过程中释放化学介质及它们之间相互作用有关 [1，13] 。IL-8是一种重要的粒细胞趋化因子，主要吸引中性粒细胞、嗜酸性细胞、嗜酸性粒细胞以及T细胞，是目前已知细胞因子中最强的炎性细胞趋化因子，能诱导中性粒细胞脱颗粒释放蛋白水解酶、花生四烯酸等物质，造成组织损伤促进炎症形成 [3～5] 。IL-8还可以通过其网络效应增强内皮细胞E-selectin、P-selectin的高表达，增加内皮细胞和中性粒细胞粘附，增加炎症反应的程度 [6] 。IL-10是抗炎症细胞因子，主要由TH2 细胞产生，能有效抑制TH1 细胞和B细胞合成细胞因子。它通过改变细胞内信号传导途径而选择性抑制有关细胞因子mRNA的合成，发挥抑制免疫应答的生物学效应 [7，8，12] 。体内及体外实验证实可抑制促炎症细胞因子TNF-α、IL-6、IL-8的释放，并促进抗炎症细胞因子TNF-α受体、IL-1受体拮抗剂的释放，抑制ICAM-1的表达，降低中性粒与内皮细胞的粘附作用 [15] 。TNF是一类能直接造成肿瘤细胞死亡的细胞因子，分为TNF-α和TNF-β两类。TNF-α主要由巨噬细胞产生，内毒素的脂多糖(LPS)是诱导其产生的强刺激物，其生物学效应主要表现为抗感染，引发炎症反应、抗肿瘤，大剂量则引起恶液质，它可介导白细胞与内皮细胞粘附，激活中性粒细胞，刺激诱导IL-1、IL-6、IL-8以及TNF本身生成增多 [9，10] 。TNF-α还有放大效应，使炎症过程成倍增强 [14] 。CPB可导致术后细胞因子释放增加 [10] ，这是CPB术后炎症反应的显著特征，促炎性细胞因子释放增加与CPB术后组织损伤、器官功能障碍相关 [2，6] 。我们的实验结果显示血浆IL-8，TNF-α，IL-10在体外循环开始后增高，说明了IL-8，TNF-α，IL-10等细胞因子直接参与 了整个炎症过程，表明CPB可引起细胞因子释放增加。因此针对CPB术后不良影响的发生如血管麻痹综合征，可以考虑通过减弱继发细胞因子的释放来减轻术后炎症反应。
, http://www.100md.com
参考文献
1 施乾坤，陈鑫.体外循环后血管麻痹综合征.中华心血管外科杂志，2002，18(2):119-121.
2 Kirklin JK，Westaby S.Complement and the damaging effects of carˉdiopulmonary bypass.J Thorac Cardiovasc Surg，1983，86:857.
3 Kenneth M.SIRS-the sytlemic in flammatory response syndrome after cardiac operations.Ann Thorac Surg，1996，61:1603-1606.
4 Butler J.Inflammatory response to cardiopulmonary bypass.Ann Thorac Surg，1993，55:552-559.
, 百拇医药
5 Finn A，Naik S.Interleukin reslease and neutrophil degranulation after pediatric cardiopulmonary bypass.J Thorac Cardiovasc Surg，1993，105:234-241.
6 Hennein HA，Ebba H.Relationship of the proinflammatory cytokines to myocardial ischemia and dysfunction after uncomplicated coronary revasˉcularization.JThorac Cardiovasc Surg，1994，108:626-635.
7 Wan S，Marchant A.Human cytokine responses to cardiac transplantation and coronary artery bypass grafting.J Thorac Cardiovasc Surg，1996，111:469-747.
, 百拇医药
8 Tabardel Y，Duchateau J.Corticosteroids in crease blood interleukin-10levels during cardiopulmonary bypass in men.Surgery，1996，119:76-80.
9 Riegel W，Spillner G.Plasma levels of main granulocyte componeuts during cardiopulmonary bypass.Jthorac Cardiovasc Surg，1988，95:1014-1019.
10 Markewitz A.Successful restoration of cell-mediated immune response aftercardiopulomary bypass by immunomodulation.J Thorac Cardiovasc Surg，1995，105(1):15.
, http://www.100md.com
11 Kalfin RE，Engelman RM.Induction of interleukin-8expression durˉing cardiopulmonary bypass.Circulation，1993，88:(2):401-406.
12 王太重，李栋.心肌特异脂肪酸结合蛋白监测冠脉搭桥围手术期心肌损伤的比较研究.临床检验杂志，2001，19(1):42-44.
13 免疫学检验的热点与难点.临床检验杂志，2000，18(1):59-62.
14 王奇，高长青，李伯君，等.抑肽酶对小儿体外循环术后细胞因子的影响.中华胸心血管外科杂志，2002，18(2):91-92.
15 刘正明，胡建国，尹帮良，等.抑肽酶对体外循环术后细胞因子水平的影响及其意义.中华胸心血管外科杂志，2002，18(2):110.
(编辑 何蓓), 百拇医药(江华)
近年来体外循环(cardiopulmonary bynass，CPB)引起的血管麻痹综合征(Vasopegic syndrome)已引起了国内外学者的重视。随着对血管麻痹综合征研究的不断深入，人们逐渐认识到CPB的诸多因素可对细胞因子产生影响，促进炎症反应，而细胞因子释放的增加在血管麻痹综合征的发生、发展过程中起着十分重要的作用。本文以心脏瓣膜病人为研究对象行瓣膜置换术，通过对比研究血浆细胞因子IL-8，TNF-α，IL-10浓度变化，探讨其在里面的作用。
1 材料与方法
1.1 实验对象 选用2000年9月～2001年4月华中科技大学附属协和医院心外科行择期心脏瓣膜置换术病人18例，所有病人均随机，年龄、病种、术前心功能分级无差异，CPB中的人工循环管道、微滤、人工肺均用同一厂家同一型号产品，CPB时间、阻断时间无差异，严格按所置时间点采集标本，标本采集至贮存过程中试管材料、抗凝试剂、离心转数及时间均一致。
, 百拇医药
1.2 标本采集与贮存 取以下8个时间点采集血标本:T 1 :诱导麻醉后;T 2 :CPB末(停机);T 3 :CPB后2h;T 4 :CPB后6h; T 5 :CPB后12h;T 6 :CPB后24h;T 7 :CPB后48h;T 8 :CPB后72h;于上述时间点采集动脉血6ml，经离心(4000r/min，10min)，留取血浆统一编号，-20℃贮存以备检测。
1.3 标本检测与方法
1.3.1 检测方法 酶联免疫吸附试验(ELISA)双抗体夹心法测定。
1.3.2 试剂盒 IL-8TNF-αELISA试剂盒—北京邦定生物制剂公司生产;IL-10ELISA试剂盒;Kat Catalog NO:EH-IL-10Lot Number:018059C美国EDNOGEN公司生产。
, 百拇医药
1.3.3 酶标仪 CERES900型酶标仪(450nm)、BIO-RAD410型酶标仪(410nm)、BIO-RAD550型酶标仪(490nm)。
1.4 统计学方法 所有资料均用ˉx±s表示，均数差异的显著性以组间成对双尾t检验，统计学处理用Microsoft Exˉcel97软件，检验水准a=0.05，P>0.05表明差异无显著性，P<0.05表明差异有显著性，P<0.01表明差异有极显著性意义。
2 结果
2.1 血浆IL-8、IL-10、TNF-α浓度 见表1。
表1 血浆IL-8、IL-10、TNF-α浓度(略 )
2.2 各时间点IL-8比较 (1)P<0.01，T 1 /T 2;T 1 /T 3 ;T 1 /T 4 ;T 1 /T 5 ;T 2 /T 3 ;T 2 /T 4 ;T 2 /T 5 ;T 2 /T 6 ;T 2 /T 7;T 2 /T 8 ;T 3 /T 4 ;T 3 /T 5 ;T 3 /T 6 ;T 3 /T 7 ;T 3 /T 8 ;T 4 /T 5 ;T 4 /T 6;T 4 /T 7 ;T 4 /T 8 ;T 5 /T 6 ;T 5 /T 7 ;T 5 /T 8 ;(2)P<0.05，T 1 /T 6 ;T 6 /T 7 ;T 6 /T 8 ;T 7 /T 8 ;(3)P>0.05，T 1 /T 7 ;T 1 /T 8 。
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2.3 各时间点IL-10比较 (1)P<0.01，T 1/T 2 ;T 1 /T 3 ;T 1 /T 4 ;T 1 /T 5 ;T 2 /T 4 ;T 2 /T 5 ;T 2 /T 6 ;T 2 /T 7 ;T 2/T 8 ;T 3 /T 4 ;T 3 /T 5 ;T 3 /T 6 ;T 3 /T 7 ;T 3 /T 8 ;T 4 /T 6 ;T 4 /T 7 ;T 4/T 8 ;(2)P<0.05，T 1 /T 6 ;T 1 /T 7 ;T 1 /T 8 ;T 2 /T 3 ;T 4 /T 5 ;T 5 /T 6 ;T 5 /T 7 ;T 5 /T 8 ;(3)P>0.05，T 6 /T 7 ;T 6 /T 8 ;T 7 /T 8 。
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2.4 各时间点TNF-α比较 (1)P<0.01，T 1 /T 2 ;T 1 /T 3 ;T 1 /T 4 ;T 1 /T 5 ;T 2 /T 3 ;T 2 /T 5 ;T 2 /T 6 ;T 2 /T 7 ;T 2 /T 8 ;T 3 /T 4 ;T 3 /T 5 ;T 3 /T 6 ;T 3 /T 7 ;T 3 /T 8 ;T 4 /T 5 ;T 4 /T 6 ;T 4 /T 7 ;T 4 /T 8 ;T 5 /T 6 ;T 5 /T 7 ;T 5 /T 8 ;T 6 /T 7 ;(2)P<0.05，T 1 /T 6 ;T 1 /T 7 ;T 1 /T 8 ;T 2 /T 4 ;(3)P>0.05，T 6 /T 8 ;T 7 /T 8 。
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3 讨论
自从CPB问世以来，CPB对机体产生的不良影响越来越受关注，包括不同程度的肺、肾功不全、出凝血紊乱、白细胞激活氧自由基释放、全身非特异性炎症反应、发热与血管收缩等。血管麻痹综合征又称血管扩张性休克，指脱离CPB后早期出现的以严重低血压伴血流动力学高排低阻力特征，类似脓毒血症暖休克变化的新现象，诸多国内外学者的研究表明，其发病机制可能与CPB过程中释放化学介质及它们之间相互作用有关 [1，13] 。IL-8是一种重要的粒细胞趋化因子，主要吸引中性粒细胞、嗜酸性细胞、嗜酸性粒细胞以及T细胞，是目前已知细胞因子中最强的炎性细胞趋化因子，能诱导中性粒细胞脱颗粒释放蛋白水解酶、花生四烯酸等物质，造成组织损伤促进炎症形成 [3～5] 。IL-8还可以通过其网络效应增强内皮细胞E-selectin、P-selectin的高表达，增加内皮细胞和中性粒细胞粘附，增加炎症反应的程度 [6] 。IL-10是抗炎症细胞因子，主要由TH2 细胞产生，能有效抑制TH1 细胞和B细胞合成细胞因子。它通过改变细胞内信号传导途径而选择性抑制有关细胞因子mRNA的合成，发挥抑制免疫应答的生物学效应 [7，8，12] 。体内及体外实验证实可抑制促炎症细胞因子TNF-α、IL-6、IL-8的释放，并促进抗炎症细胞因子TNF-α受体、IL-1受体拮抗剂的释放，抑制ICAM-1的表达，降低中性粒与内皮细胞的粘附作用 [15] 。TNF是一类能直接造成肿瘤细胞死亡的细胞因子，分为TNF-α和TNF-β两类。TNF-α主要由巨噬细胞产生，内毒素的脂多糖(LPS)是诱导其产生的强刺激物，其生物学效应主要表现为抗感染，引发炎症反应、抗肿瘤，大剂量则引起恶液质，它可介导白细胞与内皮细胞粘附，激活中性粒细胞，刺激诱导IL-1、IL-6、IL-8以及TNF本身生成增多 [9，10] 。TNF-α还有放大效应，使炎症过程成倍增强 [14] 。CPB可导致术后细胞因子释放增加 [10] ，这是CPB术后炎症反应的显著特征，促炎性细胞因子释放增加与CPB术后组织损伤、器官功能障碍相关 [2，6] 。我们的实验结果显示血浆IL-8，TNF-α，IL-10在体外循环开始后增高，说明了IL-8，TNF-α，IL-10等细胞因子直接参与 了整个炎症过程，表明CPB可引起细胞因子释放增加。因此针对CPB术后不良影响的发生如血管麻痹综合征，可以考虑通过减弱继发细胞因子的释放来减轻术后炎症反应。
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7 Wan S，Marchant A.Human cytokine responses to cardiac transplantation and coronary artery bypass grafting.J Thorac Cardiovasc Surg，1996，111:469-747.
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8 Tabardel Y，Duchateau J.Corticosteroids in crease blood interleukin-10levels during cardiopulmonary bypass in men.Surgery，1996，119:76-80.
9 Riegel W，Spillner G.Plasma levels of main granulocyte componeuts during cardiopulmonary bypass.Jthorac Cardiovasc Surg，1988，95:1014-1019.
10 Markewitz A.Successful restoration of cell-mediated immune response aftercardiopulomary bypass by immunomodulation.J Thorac Cardiovasc Surg，1995，105(1):15.
, http://www.100md.com
11 Kalfin RE，Engelman RM.Induction of interleukin-8expression durˉing cardiopulmonary bypass.Circulation，1993，88:(2):401-406.
12 王太重，李栋.心肌特异脂肪酸结合蛋白监测冠脉搭桥围手术期心肌损伤的比较研究.临床检验杂志，2001，19(1):42-44.
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14 王奇，高长青，李伯君，等.抑肽酶对小儿体外循环术后细胞因子的影响.中华胸心血管外科杂志，2002，18(2):91-92.
15 刘正明，胡建国，尹帮良，等.抑肽酶对体外循环术后细胞因子水平的影响及其意义.中华胸心血管外科杂志，2002，18(2):110.
(编辑 何蓓), 百拇医药(江华)