体外循环围手术期中性粒细胞CD18的变化
作者：李川 孙耀昌 段振泉 徐志飞
单位：李川(解放军第401医院胸心外科，青岛 266071)；孙耀昌(第二军医大学长征医院胸心外科 ，上海 200003)；段振泉(解放军第401医院胸心外科，青岛 266071)；徐志飞(第二军医大学长征医院胸心外科 ，上海 200003)
关键词：体外循环；中性粒细胞
第二军医大学学报000637 【中图分类号】 R 541 【文献标识码】 B
【文章编号】 0258-879X(2000)06-0599-02
近年来，越来越多的证据表明中性粒细胞(PMN)参与体外循环(CPB)组织器官损伤。PMN膜表达的粘附分子介导PMN与内皮细胞(EC)的粘附，是PMN致组织损伤的早期关键步骤。本研究观察CPB围手术期循环血中PMN CD18水平的变化，探讨PMN 引起组织器官损伤的机制。
, 百拇医药
1 资料和方法
1.1 临床资料 择期CPB心脏直视手术患者24例，男性14例，女性10例，年龄11～49岁，平均30.8岁，体质量20～65 kg，平均40.9 kg。病种分布：室间隔缺损8例，房间隔缺损5例，风湿性心脏瓣膜病变7例，法洛四联征2例，左房粘液瘤及主动脉窦瘤破裂各1例。全组患者术前血常规均正常。
1.2 麻醉与CPB 用芬太尼静脉麻醉，呼吸机辅助呼吸，Sarns体外循环机心肺转流，Maxima膜式氧合器体外氧合。升主动脉阻断时间30～90 min，平均51.8 min，CPB时间50～120 min，平均69.0 min。主动脉灌流量儿童和成人分别为100～150，70～100 ml/(kg.min)。鼻咽温度25～30℃。肝素用量：体内2 mg/kg，晶体预冲液1 mg/kg，血浆或全血预冲液4 mg/100 ml。鱼精蛋白按肝素量1.5倍中和。
, 百拇医药
1.3 观测指标测定 分别于CPB 开始前，升主动脉阻断开放后5 min和CPB结束后0，30，90，210 min时从桡动脉取血0.2 ml：(1) 0.1 ml送流式细胞仪(Epics-XL型，美国Coulter公司)测定PMN CD18 阳性细胞百分数及荧光密度。PMN CD18间接法FITC免疫荧光标记，所用小鼠抗人CD18单克隆抗体购自深圳晶美生物工程有限公司。(2) 0.1 ml送血常规自动分析仪(Coulter T-540型，美国Coulter公司)计数PMN。呼吸机测定上述各个时间点气道压力。PMN计数血液稀释因素由Taylor公式较正：
PMN计数=测得PMN计数×(CPB前红细胞体积分数/CPB后红细胞体积分数)
1.4 统计学处理 数据以
±s表示，采用方差分析。
, 百拇医药 2 结 果
2.1 外周血PMN计数和气道压力(AP) 从表1可见：(1) CPB后各时间点PMN计数均较CPB开始前明显增加(P<0.01)。(2)升主动脉开放后5 min及CPB后0，30 min时AP较CPB开始前增高(P<0.05)。
2.2 外周血PMN膜CD18水平 从表2可见： (1) PMN CD18阳性细胞百分数在升主动脉开放5 min及CPB后0， 30，90 min时较CPB前明显增加(P<0.05， P<0.01)；(2)荧光密度在升主动脉开放5 min及CPB后0，30，90 min时较CPB前明显增高(P<0.05， P<0.01)。
表 1 PMN计数及气道压力的变化(±s)
CPB前
, 百拇医药
AA 阻断后 5 min
CPB 后(t/min)
0
30
90
210
PMN(×109/L)
4.51±0.83
5.37±2.16
13.40±6.37**
17.68±7.99**
, 百拇医药
19.37±7.36**
15.53±4.34**
AP(p/kPa)
0.16±0.05
0.19±0.08*
0.19±0.06*
0.18±0.05*
0.17±0.05
0.16±0.05
AP：气道压力；AA：升主动脉；*P<0.05，**P<0.01 与 CPB前比较表 2 PMN CD18水平及荧光密度的变化(±s)
, 百拇医药
CPB前
AA 阻断后 5 min
CPB后 (t/min)
0
30
90
210
CD18(%)
61.82±7.18
97.86±6.42**
85.28±15.72**
77.60±18.88**
, 百拇医药
73.48±12.08*
69.74±7.57
CD18(D)
50.90±5.72
86.15±7.45**
75.11±8.01**
73.43±8.22**
70.50±6.45*
56.30±6.09
(D)：荧光密度；AA：升主动脉；*P<0.05,**P<0.01 与 CPB前比较
, 百拇医药
3 讨 论
CPB引起全身无菌性炎症反应，致肺和其他器官损伤，功能障碍，PMN在此损伤过程中起重要作用。而PMN与EC粘附是其发生损伤作用的早期关键步骤[1]。整合素族粘附分子CD18是介导PMN-EC粘附的最重要的粘附分子之一。研究CPB围手术期PMN CD18的变化，有助于阐明PMN在该期的损伤作用机制。
CPB管道系统是CPB时最重要的PMN激活因素。CPB可致补体、纤维蛋白原、血小板、凝血系统及多种细胞因子，如PAF，LTB4等的激活，它们也是PMN激活剂。激活的PMN通过释放多种蛋白水解酶，产生毒性氧代谢产物，分泌多种细胞因子损伤组织器官。CD18复合物作为PMN表达的最重要的粘附分子，通过与EC上配体ICAM-1结合，介导PMN-EC早期粘附作用，并参与PMN趋化迁移、聚集和吞噬异物过程。
CD18水平增高及性质改变，加大PMN对EC的粘附性。已有动物实验证实[2]，CD18介导CPB时激活的PMN对肺有损伤作用。本研究显示，CPB可引起PMN CD18表达迅速上调。CPB期间PMN CD18阳性细胞百分数及荧光密度均明显增高，在CPB后90 min仍维持较高水平，提示CPB期间及CPB后早期CD18对PMN参与组织损伤起重要作用。本研究中PMN计数的变化与文献报道一致[3]。有研究证实[4]，升主动脉开放后早期左心房PMN计数较右心房明显为低，与PMN肺内隔离有关。CD18表达上调可直接介导PMN的肺内潴留，是CPB后灌注肺发生、发展的重要机制之一。AP可部分反映肺阻力、肺顺应性的变化，是指示肺功能变化的一个易于检测的、且较敏感的指标。本研究发现，AP在升主动脉开放后早期及CPB后30 min内升高，提示在此时期内肺泡及间质水肿可能达高峰。AP的变化规律与CD18变化类似，可以推测，CD18在CPB时肺功能损害中发挥作用，临床上更进一步的证据有待我们的深入研究。国外已有动物实验[2]证实，CPB后肺功能的损害与CD18介导的PMN损伤作用密切相关。
, 百拇医药
【作者简介】李川(1967～)，男(汉族)，硕士，主治医师
【参考文献】
[1] Boyle EM, Pohlman TH, Johnson MC, et al. Endothelial cell injury in cardiovasc surgery: the system inflammatory response[J]. Ann Thorac Surg, 1997, 63(1): 277-284.
[2] Friedman M, Wang SY, Sellke FW, et al. Neutrophil adhesion blockade with NPC15669 decreases pulmonary injury after total cardiovasc bypass[J]. J Thorac Cardiovasc Surg, 1996, 111(2):460-468.
, http://www.100md.com
[3] Gillinov AM, Bator JM, Zehr KJ, et al. Neutrophil adhesion molecule during CPB with bubble and membrane oxygenators[J]. Ann Thorac Surg, 1993，56 (4)：847-853.
[4] 李增棋,廖崇先,林艳娟,等.甲泼尼松龙对体外循环肺损伤的预防作用[J].中华胸心血管外科杂志，1994，10(3):273-276.
【收稿日期】1999-12-28
【修回日期】2000-04-15, 百拇医药
单位：李川(解放军第401医院胸心外科，青岛 266071)；孙耀昌(第二军医大学长征医院胸心外科 ，上海 200003)；段振泉(解放军第401医院胸心外科，青岛 266071)；徐志飞(第二军医大学长征医院胸心外科 ，上海 200003)
关键词：体外循环；中性粒细胞
第二军医大学学报000637 【中图分类号】 R 541 【文献标识码】 B
【文章编号】 0258-879X(2000)06-0599-02
近年来，越来越多的证据表明中性粒细胞(PMN)参与体外循环(CPB)组织器官损伤。PMN膜表达的粘附分子介导PMN与内皮细胞(EC)的粘附，是PMN致组织损伤的早期关键步骤。本研究观察CPB围手术期循环血中PMN CD18水平的变化，探讨PMN 引起组织器官损伤的机制。
, 百拇医药
1 资料和方法
1.1 临床资料 择期CPB心脏直视手术患者24例，男性14例，女性10例，年龄11～49岁，平均30.8岁，体质量20～65 kg，平均40.9 kg。病种分布：室间隔缺损8例，房间隔缺损5例，风湿性心脏瓣膜病变7例，法洛四联征2例，左房粘液瘤及主动脉窦瘤破裂各1例。全组患者术前血常规均正常。
1.2 麻醉与CPB 用芬太尼静脉麻醉，呼吸机辅助呼吸，Sarns体外循环机心肺转流，Maxima膜式氧合器体外氧合。升主动脉阻断时间30～90 min，平均51.8 min，CPB时间50～120 min，平均69.0 min。主动脉灌流量儿童和成人分别为100～150，70～100 ml/(kg.min)。鼻咽温度25～30℃。肝素用量：体内2 mg/kg，晶体预冲液1 mg/kg，血浆或全血预冲液4 mg/100 ml。鱼精蛋白按肝素量1.5倍中和。
, 百拇医药
1.3 观测指标测定 分别于CPB 开始前，升主动脉阻断开放后5 min和CPB结束后0，30，90，210 min时从桡动脉取血0.2 ml：(1) 0.1 ml送流式细胞仪(Epics-XL型，美国Coulter公司)测定PMN CD18 阳性细胞百分数及荧光密度。PMN CD18间接法FITC免疫荧光标记，所用小鼠抗人CD18单克隆抗体购自深圳晶美生物工程有限公司。(2) 0.1 ml送血常规自动分析仪(Coulter T-540型，美国Coulter公司)计数PMN。呼吸机测定上述各个时间点气道压力。PMN计数血液稀释因素由Taylor公式较正：
PMN计数=测得PMN计数×(CPB前红细胞体积分数/CPB后红细胞体积分数)
1.4 统计学处理 数据以
±s表示，采用方差分析。, 百拇医药 2 结 果
2.1 外周血PMN计数和气道压力(AP) 从表1可见：(1) CPB后各时间点PMN计数均较CPB开始前明显增加(P<0.01)。(2)升主动脉开放后5 min及CPB后0，30 min时AP较CPB开始前增高(P<0.05)。
2.2 外周血PMN膜CD18水平 从表2可见： (1) PMN CD18阳性细胞百分数在升主动脉开放5 min及CPB后0， 30，90 min时较CPB前明显增加(P<0.05， P<0.01)；(2)荧光密度在升主动脉开放5 min及CPB后0，30，90 min时较CPB前明显增高(P<0.05， P<0.01)。
表 1 PMN计数及气道压力的变化(
±s)CPB前
, 百拇医药
AA 阻断后 5 min
CPB 后(t/min)
0
30
90
210
PMN(×109/L)
4.51±0.83
5.37±2.16
13.40±6.37**
17.68±7.99**
, 百拇医药
19.37±7.36**
15.53±4.34**
AP(p/kPa)
0.16±0.05
0.19±0.08*
0.19±0.06*
0.18±0.05*
0.17±0.05
0.16±0.05
AP：气道压力；AA：升主动脉；*P<0.05，**P<0.01 与 CPB前比较表 2 PMN CD18水平及荧光密度的变化(
±s), 百拇医药
CPB前
AA 阻断后 5 min
CPB后 (t/min)
0
30
90
210
CD18(%)
61.82±7.18
97.86±6.42**
85.28±15.72**
77.60±18.88**
, 百拇医药
73.48±12.08*
69.74±7.57
CD18(D)
50.90±5.72
86.15±7.45**
75.11±8.01**
73.43±8.22**
70.50±6.45*
56.30±6.09
(D)：荧光密度；AA：升主动脉；*P<0.05,**P<0.01 与 CPB前比较
, 百拇医药
3 讨 论
CPB引起全身无菌性炎症反应，致肺和其他器官损伤，功能障碍，PMN在此损伤过程中起重要作用。而PMN与EC粘附是其发生损伤作用的早期关键步骤[1]。整合素族粘附分子CD18是介导PMN-EC粘附的最重要的粘附分子之一。研究CPB围手术期PMN CD18的变化，有助于阐明PMN在该期的损伤作用机制。
CPB管道系统是CPB时最重要的PMN激活因素。CPB可致补体、纤维蛋白原、血小板、凝血系统及多种细胞因子，如PAF，LTB4等的激活，它们也是PMN激活剂。激活的PMN通过释放多种蛋白水解酶，产生毒性氧代谢产物，分泌多种细胞因子损伤组织器官。CD18复合物作为PMN表达的最重要的粘附分子，通过与EC上配体ICAM-1结合，介导PMN-EC早期粘附作用，并参与PMN趋化迁移、聚集和吞噬异物过程。
CD18水平增高及性质改变，加大PMN对EC的粘附性。已有动物实验证实[2]，CD18介导CPB时激活的PMN对肺有损伤作用。本研究显示，CPB可引起PMN CD18表达迅速上调。CPB期间PMN CD18阳性细胞百分数及荧光密度均明显增高，在CPB后90 min仍维持较高水平，提示CPB期间及CPB后早期CD18对PMN参与组织损伤起重要作用。本研究中PMN计数的变化与文献报道一致[3]。有研究证实[4]，升主动脉开放后早期左心房PMN计数较右心房明显为低，与PMN肺内隔离有关。CD18表达上调可直接介导PMN的肺内潴留，是CPB后灌注肺发生、发展的重要机制之一。AP可部分反映肺阻力、肺顺应性的变化，是指示肺功能变化的一个易于检测的、且较敏感的指标。本研究发现，AP在升主动脉开放后早期及CPB后30 min内升高，提示在此时期内肺泡及间质水肿可能达高峰。AP的变化规律与CD18变化类似，可以推测，CD18在CPB时肺功能损害中发挥作用，临床上更进一步的证据有待我们的深入研究。国外已有动物实验[2]证实，CPB后肺功能的损害与CD18介导的PMN损伤作用密切相关。
, 百拇医药
【作者简介】李川(1967～)，男(汉族)，硕士，主治医师
【参考文献】
[1] Boyle EM, Pohlman TH, Johnson MC, et al. Endothelial cell injury in cardiovasc surgery: the system inflammatory response[J]. Ann Thorac Surg, 1997, 63(1): 277-284.
[2] Friedman M, Wang SY, Sellke FW, et al. Neutrophil adhesion blockade with NPC15669 decreases pulmonary injury after total cardiovasc bypass[J]. J Thorac Cardiovasc Surg, 1996, 111(2):460-468.
, http://www.100md.com
[3] Gillinov AM, Bator JM, Zehr KJ, et al. Neutrophil adhesion molecule during CPB with bubble and membrane oxygenators[J]. Ann Thorac Surg, 1993，56 (4)：847-853.
[4] 李增棋,廖崇先,林艳娟,等.甲泼尼松龙对体外循环肺损伤的预防作用[J].中华胸心血管外科杂志，1994，10(3):273-276.
【收稿日期】1999-12-28
【修回日期】2000-04-15, 百拇医药