多形核白细胞在动脉化静脉皮瓣坏死中的作用
作者:刘春利 袁伟伟 苑凯华
单位:510080 广州军区总医院整形科
关键词:静脉动脉化皮瓣;吞噬发光
980307.htm 【摘要】 目的 通过监测多形核白细胞(PMN)在受到各种炎性介质激活后,因呼吸爆发而发生一系列吞噬氧化反应导致细胞损伤时所产生的发光强度,进一步探讨各种炎性因素与动脉化静脉皮瓣坏死的关系。方法 测量4组不同的动脉化静脉皮瓣术后各时间段的PMN发光值,以经典动静脉皮瓣组作对照。结果 发现在动脉化静脉皮瓣成活过程中,多形核粒细胞的吞噬发光活动明显高于经典动静脉皮瓣。结论 有多形核粒细胞参与的炎性反应,在动脉化静脉皮瓣坏死过程中起着一定作用。
The role of polymorphonuclear neutrophile in necrosis of arterialized veuous flap Liu Chunli,Yuan Weiwei,Yuan Kaihua.The Deparment of Plastic Surgery, The General Hospital of Guangzhou Military Region, PLA. Guangzhou 510080
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【Abstract】 Objective In order to investigate the role of some inflammatory media in necrosis of arterialized veuous flap, the PMN induce phagocytose luminescence and cell trauma which were activated by some inflammatory media and breathing outbreak have been studied.Methods Monitoring the PMN phagocytose luminescence of four groups of arterialized veuous flaps and a group of traditional A-V flap in different time after the operation. Results The phagocytose luminescence of PMN in the necrosis of arterializedveuous flap was discovered to be more than in the traditional A-V flap.Conclusion The PMN inflammation play some important role in the necrosis of arterialized veuous flap.
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【Key words】 Arterialized flap Phagocytose luminescence
动脉化静脉皮瓣优点很多,但因其坏死率较高,而坏死的原因还不甚清楚,因此,至今不能在临床上广泛应用。从实验研究及临床应用发现,动脉化静脉皮瓣在移转后皮瓣发红、发热、肿胀等情况较经典动静脉皮瓣严重得多,更易出现皮瓣花斑、瘀血及坏死。在皮瓣移转后所发生的炎症及缺血损伤过程中有多种炎性因素参与,如多形核白细胞(PMN)受到某些炎性介质激活后导致“呼吸爆发”,发生一系列吞噬氧化反应继而导致细胞损伤。我们通过监测PMN在吞噬氧化过程中的化学发光情况,探讨其在皮瓣坏死中的某些作用。报告如下:
材料及方法
一、 动物模型及分组
1.实验动物及模型设计:本实验采用兔侧胸部动脉化静脉网皮瓣模型,以侧胸部胸外侧静脉与胸背静脉分支形成的静脉网为基础设计皮瓣,其面积约10 cm×10 cm。选用纯种日本大耳白兔,雌雄不限,体重2.5~3.0 kg。术前3天仔细脱毛,术时用2.5 %戊巴比妥耳缘静脉麻醉,沿拟手术侧前肢上臂内侧纵轴经腋窝至腋前线胸外侧静脉浅面作一弧形切口,暴露肱动脉及胸外侧静脉,结扎肱动脉在上臂的分支,从肘关节水平切断使之游离,远端结扎,近端备用。另于近腋静脉处切断胸外侧静脉,近端结扎,远端与肱动脉近端行端端吻合,胸外侧动脉亦予以结扎切断。与之伴行的胸外侧神经在切断后可再吻合,形成带神经的游离皮瓣模型。此时皮瓣上仅保留2条血管,1条是已动脉化的胸外侧静脉作为皮瓣的灌流血管,另1条是保留下来的胸背静脉作为皮瓣的回流血管。两者构成皮瓣的独立循环系统。
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2.实验分组:根据皮瓣是否预制、Ⅱ期手术时间及是否应用扩张器将动物随机分为5组。实验组每组16例,对照组 8例。
Ⅰ组:静脉动脉化与皮瓣移转一次手术完成。
Ⅱ组:在Ⅰ期静脉原位动脉化的同时,在预构皮瓣区域埋置扩张器行皮瓣预制,术后10周左右预制皮瓣充分扩张后行Ⅱ期皮瓣移转。
Ⅲ组:Ⅰ期静脉原位脉动化后预构皮瓣区不埋置扩张器,仅埋置硅胶膜,术后10周行Ⅱ期皮瓣移转。
Ⅳ组:Ⅰ期手术仅埋置扩张器,术后注水,10周左右行Ⅱ期静脉动脉化皮瓣移转。
Ⅴ组:即经典动静脉皮瓣对照组。皮瓣上保留的血管为胸侧外动脉及胸背静脉,构成正常循环系统。
二、 实验方法
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1.仪器:SHG-I型生物化学发光测量仪,上海技术监督局实验工厂生产。
2.酵母多糖配制:将酵母多糖以10 mg/ml的浓度溶于磷酸缓冲液,煮沸30分钟,3 000转/分离心10分钟,弃上清和Hank's液,洗两遍,配成原浓度,于4℃贮存。临用前取酵母多糖加等量兔血浆,37℃温浴30分钟,离心弃上清和Hanks液配成原浓度。
3.Luminol溶液配制:取Luminol 17.7 mg加入100 ml Hanks液中,超声溶解,避光4 ℃保存,用前配成0.04 mM浓度。
4.标本留取:各组实验动物均在术前耳缘静脉取血;术中完成静脉动脉化及游离皮瓣后,在皮瓣引流静脉及皮瓣动脉化静脉上再取血;术后即刻、1天、2天、3天、4天、5天、7天、10天,分别取耳缘静脉血。所有标本均在取血后3小时内测试。
5.测试:取血10ml加Hank's液1 ml,37 ℃温浴20分钟,加Luminol 1 ml,再温浴10分钟,测基础值10秒后加入0.1 ml酵母多糖,每隔3分钟测10秒钟,共20次,测发光值,计PMN数,计算发光强度(CPM/103PMN)。
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结果
各组皮瓣均有PMN吞噬发光增强,术后很快上升,1~2天为高峰期,以后下降,术后6~7天又有一小高峰,术后10天恢复正常。
Ⅰ组:即静脉动脉化后皮瓣立即移转组,术前耳缘静脉取血测量发光值平均为17.82±3.97,术毕另一组取血测发光值为38.24±7.70,术后很快升高,第2天达最高为277.46±57.43,第3天开始下降,第7天PMN发光值又略有升高,第10天恢复至正常(22.58±5.83)。
Ⅱ组:即Ⅰ期静脉原位动脉化加扩张器预制,Ⅱ期皮瓣移转组。此组变化规律似Ⅰ组,但发光值较低,术前PMN发光值为19.59±4.27,术毕为43.75±7.68,术后很快上升,第2天达高峰,平均为154.56±27.07,但远较Ⅰ组为低,为Ⅰ组峰值的55.60%,以后很快下降,第7天稍回升,为80.37±16.48,第10天接近正常(25.43±5.86)。
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Ⅲ组:即Ⅰ期静脉原位动脉化时不埋置扩张器,仅埋置硅胶膜,Ⅱ期皮瓣移转组。此组PMN发光值变化规律与Ⅱ组相似,仅峰值稍高达178.54±43.21,高出Ⅱ组15.52%,为Ⅰ组的64.35%。术后7天稍回升(70.03±19.23),第10天恢复正常(19.26±7.87)。
Ⅳ组:即Ⅰ期单纯扩张器埋置,Ⅱ期静脉动脉化及皮瓣移转一次完成。此组术前PMN发光值为25.30±5.61,术毕达84.62±17.86,明显高于其他组。术后第2天达高峰,为204.49±33.42,达Ⅰ组的73.70%,术后第5天出现的两次高峰亦较其他组高,为126.74±23.03,平均增加50%左右。术后10天恢复正常(34.26±10.07)。
Ⅴ组:即经典动静脉皮瓣组,术前PMN发
表1 各组皮瓣手术前后PMN吞噬发光值 组别
术 前
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术 毕
术后2天
术后5天
术后7天
术后10天
Ⅰ组
17.82±3.97
38.24±7.70
277.46±57.43
71.24±29.03
96.29±21.38
22.58±5.83
, 百拇医药
Ⅱ组
19.59±4.27
43.75±7.68
154.56±27.07
68.48±17.56
80.37±16.48
25.43±5.86
Ⅲ组
18.27±3.84
40.25±6.92
178.54±43.21
61.29±15.65
, 百拇医药
70.03±19.23
19.26±7.87
Ⅳ组
25.30±5.61
84.62±17.86
204.49±33.42
94.37±21.34
126.74±23.03
34.26±10.07
Ⅴ组
13.47±4.24
23.70±5.51
, 百拇医药
76.39±15.58
37.12±6.11
40.52±7.26
19.04±7.43
光值为13.47±4.24,术毕升至23.70±5.51。术后第1天达最高峰,为76.39±15.58,随后逐渐下降,术后7天稍回升,为40.52±7.26,术后10天接近正常(19.04±7.43)。
各组皮瓣术前、术毕及动脉化后皮瓣局部血测PMN发光值均有变化(表1)。4个实验组在动脉化后皮瓣完全游离,仅保留血管蒂时抽取动脉化侧皮瓣远端血液20ml,其发光值均明显高于术前水平,行t检验相差非常显著。皮瓣回植,手术完成后抽取耳静脉血测发光值亦明显高于术前,对照组术后PMN发光亦明显高于术前,t检验相差显著。讨论
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一、PMN与皮瓣炎症及缺血再灌注损伤的关系
多形核白细胞具有血管内皮细胞的特性。把多形核白细胞与血管内皮细胞、成纤维细胞以及肌纤维细胞一起培养,多形核白细胞能特异地粘附在内皮细胞上。这种特性,为中性粒细胞损伤血管内皮细胞的生物学基础[1]。正常生理情况下,大约有1/10的白细胞通过粘附,离开血液轴流[2],部分白细胞的这种正常靠边贴壁作用(Margination),对血管内皮细胞不具有损伤作用,但在某些病理情况下,如炎症或缺血,白细胞的粘附和聚集能力都明显增强。而粘附本身还可以进一步激活中性粒细胞,导致“呼吸爆发”,使氧自由基和蛋白酶释放增加[3,4]。而另一方面,由于具有损伤作用的溶酶和氧自由基在毛细血管内皮细胞表面的半衰期相当短[5],白细胞与内皮细胞的粘附,对维持血管内皮细胞局部这些物质的有效浓度起了关键作用。多形核白细胞所释放的氧自由基等代谢产物,既可直接作用于附近的组织细胞,使蛋白和核酸丧失活性[6],也可促进蛋白水解酶的作用,使组织成分遭到破坏。更重要的是自由基首先与细胞生物膜上的不饱和脂肪酸发生作用,启动脂质过氧化反应,脂质过氧化物质的次级产物丙二醛与蛋白质的游离氨基酸及磷脂交链,使脂膜的液态性、流动性和通透性发生改变,细胞破坏及组织水肿加重。此外,氧自由基还与血浆脂类物质作用,产生脂类趋化因子,进一步活化吞噬细胞,扩大这种损伤作用。另一方面,需氧细胞均含很微量的超氧化物歧化酶,而细胞外液中仅含很微量的超氧化物歧化酶,多形核粒细胞释放出来的氧自由基将得不到有力的清除,使邻近细胞受损。因此,动脉化静脉皮瓣在动脉化后高压、高氧状态下的高压、高氧损伤以及炎症或缺血再灌流损伤过程中,多形核粒细胞参与炎症反应所造成的损伤不容忽视。
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二、 多形核白细胞与动脉化静脉皮瓣坏死的关系
本实验5组动物,前4组术后PMN发光值均出现明显高峰。而对照组术后第1天其发光值虽然亦有增高,但整个发光曲线平缓,基本上反映了经典岛状动静脉皮瓣手术时所造成的损伤过程。对照组皮瓣在手术过程中虽无完全性缺血状态(侧胸皮瓣胸外侧动脉及胸背静脉予以保留,仅结扎胸外侧静脉及胸背动脉),但因原有两套动静脉供血的皮瓣区域仅剩一套动静脉,而且皮瓣周缘与周围正常皮肤的交通支亦全部被切断,皮瓣还是处于相对缺血状态,造成了一定的组织损伤[7,8,9],而表现为PMN发光值轻度升高。而实验组在血管吻合前皮瓣处于相对缺血、缺氧状态,动脉化后使缺血组织突然有高氧血流灌入,使在缺血时产生的黄嘌呤氧化酶催化产生大量的自由基,高压动脉血对静脉瓣及血管内皮的损伤加之再灌流组织脂质过氧化反应增强,均可使多形核白细胞粘附,趋化功能增加,释放大量自由基加重组织损伤。这种损伤作用在静脉动脉化后立即皮瓣转移时尤为严重,术后PMN发光值明显升高,约为经典皮瓣的3.6倍,Ⅳ组皮瓣虽然静脉动脉化及皮瓣移转亦为同时完成,但Ⅰ期手术时由于在预构皮瓣区埋置皮肤扩张器预制,使预制区组织血管密度增加,术后早期毛细血管开放的比例虽不变,但因血管密度大,开放血管的绝对数实际上增多,使组织的缺氧程度相对减少,损伤亦少,术后PMN发光值亦相应减小,为经典皮瓣的2.7倍。而Ⅱ、Ⅲ组皮瓣在Ⅰ期手术时就已使皮瓣静脉原位动脉化,到Ⅱ期手术时因高压高氧动脉血造成的组织损伤基本上恢复,病理可见裂开的静脉内膜已有内皮细胞爬行覆盖,静脉毛细血管系统对倒灌动脉血已基本适应,Ⅱ期皮瓣移转术后皮瓣发红、肿胀等炎症反应亦明显减轻(但仍较经典皮瓣为重)。因此术后测得PMN发光值亦较Ⅰ组皮瓣为小,Ⅲ组皮瓣发光峰值为经典皮瓣的2.3倍,Ⅱ组皮瓣因早期除原位动脉化外还有扩张器的预制作用,故发光峰值更低,为经典皮瓣的2.0倍。4个实验组发光值与经典皮瓣相比均有显著差别(P<0.01),而静脉动脉化后立即皮瓣移转组血SOD亦较分期动脉化组低。
, 百拇医药
因此,在动脉化静脉皮瓣术后组织损伤皮瓣坏死过程中,多形核白细胞直接参与了这种损伤,而且在静脉动脉化状态下这种损伤远较经典皮瓣的损伤作用为大。提示在有关动脉化静脉皮瓣机理及如何提高其存活率的研究中,多形核粒细胞的损伤作用是不可忽视的一个重要方面,也是一个有参考价值的观测指标。
*本课题获广东省自然科学基金资助
参考文献
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7 候之启,钟世镇,孙博审校.皮瓣静脉回流解剖学研究概述.中华显微外科杂志,1986,9:4749.
8 Hjortdal V E,Sinclair T, Kerrigan C L,et al. Arterial ischemia in skin flaps: microcirculatory intravascular thrombosis. Plast Reconstr Surg,1994,2:37585.
9 Byun J S,Constantinescu M A,Lee W P,et al. Effects of delay procedures on vasculature and survival of arterialized venous flaps: an experimental study in rabbits. Plast Reconstr Surg.1995,96: 16501659.
(收稿:1998-02-05 修回:1998-02-27), http://www.100md.com
单位:510080 广州军区总医院整形科
关键词:静脉动脉化皮瓣;吞噬发光
980307.htm 【摘要】 目的 通过监测多形核白细胞(PMN)在受到各种炎性介质激活后,因呼吸爆发而发生一系列吞噬氧化反应导致细胞损伤时所产生的发光强度,进一步探讨各种炎性因素与动脉化静脉皮瓣坏死的关系。方法 测量4组不同的动脉化静脉皮瓣术后各时间段的PMN发光值,以经典动静脉皮瓣组作对照。结果 发现在动脉化静脉皮瓣成活过程中,多形核粒细胞的吞噬发光活动明显高于经典动静脉皮瓣。结论 有多形核粒细胞参与的炎性反应,在动脉化静脉皮瓣坏死过程中起着一定作用。
The role of polymorphonuclear neutrophile in necrosis of arterialized veuous flap Liu Chunli,Yuan Weiwei,Yuan Kaihua.The Deparment of Plastic Surgery, The General Hospital of Guangzhou Military Region, PLA. Guangzhou 510080
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【Abstract】 Objective In order to investigate the role of some inflammatory media in necrosis of arterialized veuous flap, the PMN induce phagocytose luminescence and cell trauma which were activated by some inflammatory media and breathing outbreak have been studied.Methods Monitoring the PMN phagocytose luminescence of four groups of arterialized veuous flaps and a group of traditional A-V flap in different time after the operation. Results The phagocytose luminescence of PMN in the necrosis of arterializedveuous flap was discovered to be more than in the traditional A-V flap.Conclusion The PMN inflammation play some important role in the necrosis of arterialized veuous flap.
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【Key words】 Arterialized flap Phagocytose luminescence
动脉化静脉皮瓣优点很多,但因其坏死率较高,而坏死的原因还不甚清楚,因此,至今不能在临床上广泛应用。从实验研究及临床应用发现,动脉化静脉皮瓣在移转后皮瓣发红、发热、肿胀等情况较经典动静脉皮瓣严重得多,更易出现皮瓣花斑、瘀血及坏死。在皮瓣移转后所发生的炎症及缺血损伤过程中有多种炎性因素参与,如多形核白细胞(PMN)受到某些炎性介质激活后导致“呼吸爆发”,发生一系列吞噬氧化反应继而导致细胞损伤。我们通过监测PMN在吞噬氧化过程中的化学发光情况,探讨其在皮瓣坏死中的某些作用。报告如下:
材料及方法
一、 动物模型及分组
1.实验动物及模型设计:本实验采用兔侧胸部动脉化静脉网皮瓣模型,以侧胸部胸外侧静脉与胸背静脉分支形成的静脉网为基础设计皮瓣,其面积约10 cm×10 cm。选用纯种日本大耳白兔,雌雄不限,体重2.5~3.0 kg。术前3天仔细脱毛,术时用2.5 %戊巴比妥耳缘静脉麻醉,沿拟手术侧前肢上臂内侧纵轴经腋窝至腋前线胸外侧静脉浅面作一弧形切口,暴露肱动脉及胸外侧静脉,结扎肱动脉在上臂的分支,从肘关节水平切断使之游离,远端结扎,近端备用。另于近腋静脉处切断胸外侧静脉,近端结扎,远端与肱动脉近端行端端吻合,胸外侧动脉亦予以结扎切断。与之伴行的胸外侧神经在切断后可再吻合,形成带神经的游离皮瓣模型。此时皮瓣上仅保留2条血管,1条是已动脉化的胸外侧静脉作为皮瓣的灌流血管,另1条是保留下来的胸背静脉作为皮瓣的回流血管。两者构成皮瓣的独立循环系统。
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2.实验分组:根据皮瓣是否预制、Ⅱ期手术时间及是否应用扩张器将动物随机分为5组。实验组每组16例,对照组 8例。
Ⅰ组:静脉动脉化与皮瓣移转一次手术完成。
Ⅱ组:在Ⅰ期静脉原位动脉化的同时,在预构皮瓣区域埋置扩张器行皮瓣预制,术后10周左右预制皮瓣充分扩张后行Ⅱ期皮瓣移转。
Ⅲ组:Ⅰ期静脉原位脉动化后预构皮瓣区不埋置扩张器,仅埋置硅胶膜,术后10周行Ⅱ期皮瓣移转。
Ⅳ组:Ⅰ期手术仅埋置扩张器,术后注水,10周左右行Ⅱ期静脉动脉化皮瓣移转。
Ⅴ组:即经典动静脉皮瓣对照组。皮瓣上保留的血管为胸侧外动脉及胸背静脉,构成正常循环系统。
二、 实验方法
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1.仪器:SHG-I型生物化学发光测量仪,上海技术监督局实验工厂生产。
2.酵母多糖配制:将酵母多糖以10 mg/ml的浓度溶于磷酸缓冲液,煮沸30分钟,3 000转/分离心10分钟,弃上清和Hank's液,洗两遍,配成原浓度,于4℃贮存。临用前取酵母多糖加等量兔血浆,37℃温浴30分钟,离心弃上清和Hanks液配成原浓度。
3.Luminol溶液配制:取Luminol 17.7 mg加入100 ml Hanks液中,超声溶解,避光4 ℃保存,用前配成0.04 mM浓度。
4.标本留取:各组实验动物均在术前耳缘静脉取血;术中完成静脉动脉化及游离皮瓣后,在皮瓣引流静脉及皮瓣动脉化静脉上再取血;术后即刻、1天、2天、3天、4天、5天、7天、10天,分别取耳缘静脉血。所有标本均在取血后3小时内测试。
5.测试:取血10ml加Hank's液1 ml,37 ℃温浴20分钟,加Luminol 1 ml,再温浴10分钟,测基础值10秒后加入0.1 ml酵母多糖,每隔3分钟测10秒钟,共20次,测发光值,计PMN数,计算发光强度(CPM/103PMN)。
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结果
各组皮瓣均有PMN吞噬发光增强,术后很快上升,1~2天为高峰期,以后下降,术后6~7天又有一小高峰,术后10天恢复正常。
Ⅰ组:即静脉动脉化后皮瓣立即移转组,术前耳缘静脉取血测量发光值平均为17.82±3.97,术毕另一组取血测发光值为38.24±7.70,术后很快升高,第2天达最高为277.46±57.43,第3天开始下降,第7天PMN发光值又略有升高,第10天恢复至正常(22.58±5.83)。
Ⅱ组:即Ⅰ期静脉原位动脉化加扩张器预制,Ⅱ期皮瓣移转组。此组变化规律似Ⅰ组,但发光值较低,术前PMN发光值为19.59±4.27,术毕为43.75±7.68,术后很快上升,第2天达高峰,平均为154.56±27.07,但远较Ⅰ组为低,为Ⅰ组峰值的55.60%,以后很快下降,第7天稍回升,为80.37±16.48,第10天接近正常(25.43±5.86)。
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Ⅲ组:即Ⅰ期静脉原位动脉化时不埋置扩张器,仅埋置硅胶膜,Ⅱ期皮瓣移转组。此组PMN发光值变化规律与Ⅱ组相似,仅峰值稍高达178.54±43.21,高出Ⅱ组15.52%,为Ⅰ组的64.35%。术后7天稍回升(70.03±19.23),第10天恢复正常(19.26±7.87)。
Ⅳ组:即Ⅰ期单纯扩张器埋置,Ⅱ期静脉动脉化及皮瓣移转一次完成。此组术前PMN发光值为25.30±5.61,术毕达84.62±17.86,明显高于其他组。术后第2天达高峰,为204.49±33.42,达Ⅰ组的73.70%,术后第5天出现的两次高峰亦较其他组高,为126.74±23.03,平均增加50%左右。术后10天恢复正常(34.26±10.07)。
Ⅴ组:即经典动静脉皮瓣组,术前PMN发
表1 各组皮瓣手术前后PMN吞噬发光值 组别
术 前
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术 毕
术后2天
术后5天
术后7天
术后10天
Ⅰ组
17.82±3.97
38.24±7.70
277.46±57.43
71.24±29.03
96.29±21.38
22.58±5.83
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Ⅱ组
19.59±4.27
43.75±7.68
154.56±27.07
68.48±17.56
80.37±16.48
25.43±5.86
Ⅲ组
18.27±3.84
40.25±6.92
178.54±43.21
61.29±15.65
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70.03±19.23
19.26±7.87
Ⅳ组
25.30±5.61
84.62±17.86
204.49±33.42
94.37±21.34
126.74±23.03
34.26±10.07
Ⅴ组
13.47±4.24
23.70±5.51
, 百拇医药
76.39±15.58
37.12±6.11
40.52±7.26
19.04±7.43
光值为13.47±4.24,术毕升至23.70±5.51。术后第1天达最高峰,为76.39±15.58,随后逐渐下降,术后7天稍回升,为40.52±7.26,术后10天接近正常(19.04±7.43)。
各组皮瓣术前、术毕及动脉化后皮瓣局部血测PMN发光值均有变化(表1)。4个实验组在动脉化后皮瓣完全游离,仅保留血管蒂时抽取动脉化侧皮瓣远端血液20ml,其发光值均明显高于术前水平,行t检验相差非常显著。皮瓣回植,手术完成后抽取耳静脉血测发光值亦明显高于术前,对照组术后PMN发光亦明显高于术前,t检验相差显著。讨论
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一、PMN与皮瓣炎症及缺血再灌注损伤的关系
多形核白细胞具有血管内皮细胞的特性。把多形核白细胞与血管内皮细胞、成纤维细胞以及肌纤维细胞一起培养,多形核白细胞能特异地粘附在内皮细胞上。这种特性,为中性粒细胞损伤血管内皮细胞的生物学基础[1]。正常生理情况下,大约有1/10的白细胞通过粘附,离开血液轴流[2],部分白细胞的这种正常靠边贴壁作用(Margination),对血管内皮细胞不具有损伤作用,但在某些病理情况下,如炎症或缺血,白细胞的粘附和聚集能力都明显增强。而粘附本身还可以进一步激活中性粒细胞,导致“呼吸爆发”,使氧自由基和蛋白酶释放增加[3,4]。而另一方面,由于具有损伤作用的溶酶和氧自由基在毛细血管内皮细胞表面的半衰期相当短[5],白细胞与内皮细胞的粘附,对维持血管内皮细胞局部这些物质的有效浓度起了关键作用。多形核白细胞所释放的氧自由基等代谢产物,既可直接作用于附近的组织细胞,使蛋白和核酸丧失活性[6],也可促进蛋白水解酶的作用,使组织成分遭到破坏。更重要的是自由基首先与细胞生物膜上的不饱和脂肪酸发生作用,启动脂质过氧化反应,脂质过氧化物质的次级产物丙二醛与蛋白质的游离氨基酸及磷脂交链,使脂膜的液态性、流动性和通透性发生改变,细胞破坏及组织水肿加重。此外,氧自由基还与血浆脂类物质作用,产生脂类趋化因子,进一步活化吞噬细胞,扩大这种损伤作用。另一方面,需氧细胞均含很微量的超氧化物歧化酶,而细胞外液中仅含很微量的超氧化物歧化酶,多形核粒细胞释放出来的氧自由基将得不到有力的清除,使邻近细胞受损。因此,动脉化静脉皮瓣在动脉化后高压、高氧状态下的高压、高氧损伤以及炎症或缺血再灌流损伤过程中,多形核粒细胞参与炎症反应所造成的损伤不容忽视。
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二、 多形核白细胞与动脉化静脉皮瓣坏死的关系
本实验5组动物,前4组术后PMN发光值均出现明显高峰。而对照组术后第1天其发光值虽然亦有增高,但整个发光曲线平缓,基本上反映了经典岛状动静脉皮瓣手术时所造成的损伤过程。对照组皮瓣在手术过程中虽无完全性缺血状态(侧胸皮瓣胸外侧动脉及胸背静脉予以保留,仅结扎胸外侧静脉及胸背动脉),但因原有两套动静脉供血的皮瓣区域仅剩一套动静脉,而且皮瓣周缘与周围正常皮肤的交通支亦全部被切断,皮瓣还是处于相对缺血状态,造成了一定的组织损伤[7,8,9],而表现为PMN发光值轻度升高。而实验组在血管吻合前皮瓣处于相对缺血、缺氧状态,动脉化后使缺血组织突然有高氧血流灌入,使在缺血时产生的黄嘌呤氧化酶催化产生大量的自由基,高压动脉血对静脉瓣及血管内皮的损伤加之再灌流组织脂质过氧化反应增强,均可使多形核白细胞粘附,趋化功能增加,释放大量自由基加重组织损伤。这种损伤作用在静脉动脉化后立即皮瓣转移时尤为严重,术后PMN发光值明显升高,约为经典皮瓣的3.6倍,Ⅳ组皮瓣虽然静脉动脉化及皮瓣移转亦为同时完成,但Ⅰ期手术时由于在预构皮瓣区埋置皮肤扩张器预制,使预制区组织血管密度增加,术后早期毛细血管开放的比例虽不变,但因血管密度大,开放血管的绝对数实际上增多,使组织的缺氧程度相对减少,损伤亦少,术后PMN发光值亦相应减小,为经典皮瓣的2.7倍。而Ⅱ、Ⅲ组皮瓣在Ⅰ期手术时就已使皮瓣静脉原位动脉化,到Ⅱ期手术时因高压高氧动脉血造成的组织损伤基本上恢复,病理可见裂开的静脉内膜已有内皮细胞爬行覆盖,静脉毛细血管系统对倒灌动脉血已基本适应,Ⅱ期皮瓣移转术后皮瓣发红、肿胀等炎症反应亦明显减轻(但仍较经典皮瓣为重)。因此术后测得PMN发光值亦较Ⅰ组皮瓣为小,Ⅲ组皮瓣发光峰值为经典皮瓣的2.3倍,Ⅱ组皮瓣因早期除原位动脉化外还有扩张器的预制作用,故发光峰值更低,为经典皮瓣的2.0倍。4个实验组发光值与经典皮瓣相比均有显著差别(P<0.01),而静脉动脉化后立即皮瓣移转组血SOD亦较分期动脉化组低。
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因此,在动脉化静脉皮瓣术后组织损伤皮瓣坏死过程中,多形核白细胞直接参与了这种损伤,而且在静脉动脉化状态下这种损伤远较经典皮瓣的损伤作用为大。提示在有关动脉化静脉皮瓣机理及如何提高其存活率的研究中,多形核粒细胞的损伤作用是不可忽视的一个重要方面,也是一个有参考价值的观测指标。
*本课题获广东省自然科学基金资助
参考文献
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(收稿:1998-02-05 修回:1998-02-27), http://www.100md.com