心脏跳动二尖瓣置换术对免疫球蛋白和补体系统的影响.docx

心脏跳动二尖瓣置换术对免疫球蛋白和补体系统的影响
【摘要】 目的 探讨浅低温体外循环心脏跳动中二尖瓣置换术对机体免疫功能的影响。方法 连续30例风湿性心脏病二尖瓣病变患者随机分为2组行MVR手术，15例在浅低温体外循环心脏不停跳下进行，15例在中低温冷血停搏液灌注心脏停跳下进行。两组均分别于术前，术中、术后不同时点抽取外周血，进行免疫系统功能指标的对比分析。结果 不停跳组在术后3 d, C3、C4、IgA已恢复正常，术后7 d，所有指标均恢复正常，而停跳组直到术后7 d,C3、IgG、IgA仍低于术前水平；两组比较可见，术后1 d、3 d不停跳组所有指标差值明显低于停跳组，术后7 d,C3和IgG仍低于停跳组。结论 浅低温体外循环心脏跳动中心内直视手术是一种较接近生理状态的心肌保护方法，对患者术后免疫系统有良好的保护作用，这对患者术后的顺利恢复有积极意义。
【关键词】 心脏跳动；二尖瓣置换术；免疫球蛋白；补体；免疫功能
Abstract: OBJECTIVE To evaluate the effects of beating heart mitral valve replacement(MVR) with mild hypothermia extracorporeal circulation(ECC) on immune functions. METHODS 30 patients with rheumatic heart disease were randomly allocated to two groups: beating heart group(15 cases) underwent MVR on beating heart with mild hypothermia ECC and arrested heart group (15 cases) underwent MVR on arrested heart with medium hypothermia ECC. The samples of plasma were obtained before operation, during operation and after operation and comparatively analyzed on immune system in two groups. RESULTS In the beating heart group, the levels of complement 3, C4 and IgA recovered normal in 3 days after operation,and the rest parameters recovered normal in 7 days. But the levels of C3, IgA and IgG in arrested heart group were lower in 7 days after operation than before operation. The levels of all parameters were significantlylower in beating heart group than those in arrested heart group in one day after operation ( or ). In 7 days after operation，the levels of C3 and IgG in beating heart group were lower than those in arrested heart group (). CONCLUSION The open-heart surgery with beating heart is a good myocardial protective method closed to physiological condition, which has good protective effect on immune function，and can promote the recovery of patients after operation.
Key words： Beating heart;Mitral valve replacement surgery; Immunoglobulin ;Complement;Immune function
近年来，研究表明体外循环心脏跳动中二尖瓣置换术比传统心脏停搏下MVR有更好的心肌保护效果［1］。但其对机体特异性免疫功能的影响鲜有报道。本研究通过传统心脏停搏下与心脏跳动中MVR对机体免疫球蛋白和补体系统的对比观察，旨在探讨浅低温体外循环心脏跳动中MVR对机体免疫功能的保护作用，为进一步研究心脏外科手术后免疫功能下降的机制及预防措施提供依据。
1 资料与方法
　临床资料 随机选取30例择期心脏瓣膜置换患者，术前无风湿活动，免疫疾病和感染，无服用影响免疫系统功能药物史。随机将其分为停跳组和不停跳组，停跳组：男6例，女9例，年龄岁；不停跳组：男7例，女8例，年龄岁。
所有病例均按常规作气管内插管静脉复合麻醉，并建立监测系统。体内肝素化。体外循环停止后用鱼精蛋白中和肝素。不停跳组：心内直视术在ECC心脏跳动中进行，不阻断升主动脉，不使用心停搏液，仅收紧上下腔静脉约束带；停跳组：心内直视术在ECC冷血停搏液间断灌注心脏停跳下进行，阻断主动脉。
　标本采集 两组均分别于术前1周、麻醉后、停ECC即刻、术后1 d、术后3 d和术后7 d抽取外周血2 ml，送检。
　检测指标与方法 用常规单向免疫扩散法测定血清C3、C4、IgG、IgA、IgM水平。使用美国Beckman免疫化学分析系统。所有指标值除术前1周值外均经血红蛋白校正，且红细胞比积是在排除术中用血所得，公式为
校正值＝测定值×术前Hct/当时Hct
　统计学处理 应用SPSS 统计软件处理，所有观察指标均取各时点测定值与术前测定值差值的均值,以均值±标准差(±s)表示，组内比较采用方差分析，组间两两比较行配对t检验，P＜为有显着性差异。
2 结 果
停跳组与不停跳组相比，手术时间、ECC时间、最低鼻咽温、术中术后输血量和激素用量均无统计学差异，详见表1。
停跳组和不停跳组在停ECC即刻，C3、C4、IgG、IgA、IgM均显着高于术前水平；停跳组术后7 d，C3、IgG、IgA仍高于术前水平，有显着性差异，IgM、C4于术后7d恢复正常与术前无显着性差异；不停跳组术后3 d，C3、C4、IgA已恢复正常，与术前无显着性差异，而术后7 d，所有指标均恢复正常，与术前无显着性差异。见表2。
术后1 d、3 d不停跳组除IgM外所有指标差值明显低于停跳组，有显着性差异，术后7 d、C3、IgG仍低于停跳组，有显着性差异，见表2。表1 两组患者术中、术后情况表2 不同时点两组患者的C3、C4、IgG、 IgA 、IgM结果差值 注：与术前比较*P＜，P＜；差值d＝术前测定值－不同时间点测定值；组间比较#P＜，＃＃P＜
　　3 讨 论
ECC心内直视手术中血液稀释、异物接触及低温等均可激活补体，可使肥大细胞脱颗粒和释放组织胺，间接使血管通透性增加，从而产生全身炎性反应，补体在细胞表面激活形成的复合体插入脂质双层膜，最终导致补体与凝血系统激活系统溶解，激肽系统及纤溶系统间存在着十分密切的相互影响及相互调节关系，所以ECC中补体功能的保护至关重要。
免疫球蛋白，作为一种抗体在全身性体液免疫反应中也起重要作用，其中IgG、IgM与补体关系较密切，二者均可结合成固定补体，而且与血小板及抗原等都可结合发挥作用［2］。IgA具有抗菌、抗毒素、抗病毒的作用，对支原体等某些真菌可能也有作用。总之，补体及免疫球蛋白在ECC中功能的变化，直接关系到术后患者的恢复。因此，在围术期对其功能的保护亦可直接提高手术的质量。
既往许多研究表明，ECC对人体免疫功能有损害作用，使患者术后免疫能力削弱，导致术后感染、肺、肾和凝血功能不全发生率增高［3-4］。但心脏手术引起免疫抑制的机制尚不完全清楚，ECC心内直视手术中多种因素可能影响机体免疫系统，引起复杂的免疫反应，T、B淋巴细胞受抑制及其合成和分泌免疫球蛋白的能力下降，目前认为免疫抑制的机制包括以下几点：① ECC中血液接触转流装置的管道、氧合器，血液中的免疫成分被机械破坏，特别是T辅助细胞对机械损害更敏感；② 可能与ECC损伤有关，心内直视手术和ECC时间愈长，免疫抑制愈显着。有研究发现，与ECC时间短的先心畸形矫治组比，ECC时间较长的心脏瓣膜替换组术后体液免疫功能受抑制更为显着［5］。ECC损伤机制能合理解释术后早期血液中多种免疫球蛋白的水平降低；③ 可能与心功能损害程度及手术创伤的程度直接有关；④ 与心肌缺血再灌注损伤、细胞因子的释放有关。
据报道术后细胞免疫的恢复大于7 d，体液免疫的恢复约7～14 d，手术时间长，ECC时间长，术前心功能差者，免疫功能恢复时间则会延长［6］。本研究发现，不停跳组在术后3 d C3、C4、IgA已恢复正常，术后7 d，所有指标均恢复正常，而停跳组直到术后7 d、C3、IgG、IgA仍低于术前水平；两组比较可见，术后1 d、3 d不停跳组所有指标差值明显低于停跳组，有显着或极显着性差异，术后7 d、C3、IgG仍低于停跳组，有显着性差异，说明不停跳组免疫功能在ECC术后恢复较快，手术前后波动较轻，较停跳组明显平缓，提示不停跳组MVR对机体免疫功能损伤较轻。
许多研究表明，ECC心脏跳动中心内直视术较心脏停搏下心内直视术具有良好的心肌保护效果和优越性，最大程度减轻心肌缺血，避免了心肌再灌注损伤过程，是一种接近正常生理状态的过程［7-8］。本研究发现，不停跳组与停跳组的手术时间、转流时间、术中输血，术中温度和激素情况均无差异，但不停跳组免疫功能恢复早，推测ECC心脏跳动中MVR影响术后免疫功能恢复的机制，主要集中在减少心肌缺血再灌注损伤和细胞因子的释放以及简化手术本身的复杂程度。本研究中两组间各测指标结果的差异大多从术毕开始变得明显，推测可能与缺血再灌注损伤有关。
也有研究表明，心脏跳动下MVR在减少心肌再灌注损伤的同时也保护细胞因子的平衡，如减少肿瘤坏死因子、内皮素的释放，ECC前后变化平缓［7］。由此引起的免疫抑制也较轻，有助于术后早期免疫功能恢复。
总之，本组结果显示，ECC心脏不停跳中MVR对患者术后免疫系统功能有良好的保护作用，这对患者术后的顺利恢复，减少全身炎性反应及术后感染等有积极意义。
由于实验条件的限制，本研究未能深入检验心脏手术患者术后细胞因子的变化及细胞免疫的影响，无法提出
［1］ 何巍，林辉，郑金石，等. 浅低温体外循环心脏跳动中施术对心肌保护的实验研究［J］. 中华心血管外科杂志，2001,17(2):96-98.
［2］ 龚非力. 医学免疫学［M］. 北京：科学出版社，
［3］ 黄毅，蓝鸿钧，蔡俊坚，等. 体外循环心脏瓣膜替换术对机体免疫功能的影响［J］. 中华胸心外科杂志，1998,141(5):287-189.
［4］ Lura MC, Fuentes M, Cabagna M,et al. Structural and ultrastructural alterations in BALB/c mice: effects of Penicillium citrinum metabolites［J］. Mycopathologia，2004，158(2):233-238.
［5］ Guo W, Shen YL, Chen YY,et al. The protective effect of diazoxide on long-term heart preservation［J］. Sheng Li Xue Bao，2004，25;56(5):632-638.
［6］ da Silva AN,Ferreira LD,Monaco CG,et al. Intracardiac thrombosis and mitral prosthesis dysfunction in systemic lupus　case report［J］. Rev Port Cardiol，2003，22(2):213-219.
［7］ 邱志兵,陈鑫,李朝先，等. 心脏跳动中二尖瓣替换术对心肌保护的临床研究［J］. 中国体外循环杂志，2007,5(2):94-98.
［8］ 邱志兵，陈鑫，李朝先，等. 浅低温体外循环心脏跳动二尖瓣置换术对心肌保护的体视学研究［J］.中国危重病急救医学，2005，17：533-536.