严重烫伤大鼠心、肝、肾组织Na+,K关键词 烧伤；腺苷三磷酸酶，钠，钾；腺苷三磷酸酶，钙-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性的变化
作者：沈洪兴 王光毅 于宝军 陈玉林 夏照帆
单位：
关键词：烧伤；腺苷三磷酸酶；钠；钾；腺苷三磷酸酶；钙
第二军医大学学报980415 摘要 目的： 观察体外循环(CPB)心脏手术过程中血浆肿瘤坏死因子(TNF)浓度的变化，TNF与脏器白细胞聚集和脏器损伤的关系。方法： 随机选择CPB心脏手术患者28例，测定CPB前、中和后肱动脉血、CPB中氧和血及左心房、右心房、冠状动脉和冠状静脉血血浆TNF、肌酸磷酸激酶同工酶MB(CPK-MB)活性以及血白细胞计数。结果： CPB过程中血浆TNF浓度逐渐上升，并在主动脉开放5 min时达峰值。主动脉开放后再灌注期,心脏和肺的白细胞聚集及CPK-MB活性显著大于CPB前。结论： CPB过程中血浆TNF浓度升高，TNF浓度的升高与再灌注期脏器白细胞聚集和损伤有关。
中国图书资料分类法分类号 R654.206
, 百拇医药
Changes of plasma tumor necrosis factor levels and its significance in cardiac operation with cardiopulmonary bypass
Zhao Wei, Zhang Baoren, Shao Wenyu, Wang Liancai, Wu Shiying (Department of Cardiothoracic Surgery, Changhai Hospital, Second Military Medical University, Shanghai, 200433)
Abstract Objective: Plasma tumor necrosis factor (TNF) levels, organic leukocyte accumulation and CPK-MB were observed in cardiac operation with cardiopulmonary bypass (CPB) to evaluate the relationship of plasma TNF with organic leukocyte accumulation and injury. Methods: Twenty-eight randomly selected cardiac operations with CPB were enrolled in this study. Blood samples were obtained from brachial arteries or arterial cannulae, left atria, right atria, coronary arteries and coronary veins at pre-, intra- and post-CPB for measurements of plasma TNF, CPK-MB and leukocyte count. Results: Plasma TNF increased significantly during CPB and reached the peak levels after 5 min of releasing aortic cross-clamp. Meanwhile, leukocyte accumulation in heart and lung, and plasma CPK-MB increased apparently. Conclusion: Plasma TNF increases in open-heart operations with CPB, which might be associated with organic leukocyte accumulation and injury.
, 百拇医药
Key words cardiopulmonary bypass; tumor necrosis factor; leukocyte accumulation
本研究观察了28例心脏手术患者体外循环(CPB)前后,血浆肿瘤坏死因子(TNF)浓度的变化和再灌注后心、肺白细胞聚集，以探讨TNF在CPB后脏器损伤中的作用。
1 材料和方法
1.1 研究对象 随机选择我院施行心脏瓣膜替换术患者28例，其中男18例，女10例，年龄21～45岁。手术类型:二尖瓣替换术(MVR) 11例，主动脉瓣替换术(AVR) 9例，双瓣替换术(DVR) 8例。患者术前均无临床感染征象。
1.2 方法
1.2.1 CPB方法 中度低温、中度血液稀释，心肌保护采用4℃晶体停搏液连续顺行或逆行灌注，CPB时间55～138(平均92.5)min，主动脉阻断48～120(平均81.0)min，CPB中平均挠动脉压8.0～11.2(平均10.0)kPa。
, http://www.100md.com
1.2.2 采血时间 于CPB前、CPB后30 min、主动脉开放后5和20 min、结束时、术后4, 24和72 h,分别从肱动脉(BA)或CPB氧和血端导管(AC)、左右心房(LA,RA)以及冠状动脉(CA)开口处和冠状静脉窦处(CV)取血,测定血浆TNF浓度、和(或)血浆CPK-MB及白细胞计数,用血细胞比容进行校正。
1.2.3 测定指标 采用L929细胞生物学活性法[1]测定血浆TNF浓度；CPK-MB活性测定采用免疫抑制法；使用日本SY-SMEXK-1000全血细胞分析仪测定白细胞计数,并计算RA-LA血平均白细胞数差值(MCD1)和CA-CV血平均白细胞数差值(MCD2)。
1.3 统计学处理 数据以
±s表示，采用t检验判断显著性。
, 百拇医药
2 结 果
2.1 血浆TNF浓度的变化 CPB期间血浆TNF浓度逐渐上升， 以主动脉开放后5 min时达峰值， 术后逐渐下降， 术后3 d大部分病例未再测出， 唯1例多器官功能衰竭和1例肝功能不全的患者仍未下降， 分别为64和86 U/ml。CPB前LA和RA血浆TNF浓度无显著差异， 主动脉开放后5 min和CPB结束时LA血浆TNF浓度显著高于RA， 而CA和CV血浆TNF浓度无论是CPB前或主动脉开放后均无显著差异(表1)。
2.2 心、肺白细胞聚集的变化 CPB前MCD1为(45±66)×103个/ml, MCD2为(58±47)×103个/ml; 而主动脉开放后5 min时MCD1和MCD2值均显著大于CPB前，分别为(898±350)×103个/ml和(420±245)×103个/ml。随着主动脉开放时间延长，至CPB结束时，MCD1和MCD2均减小，主动脉开放20 min时MCD1为(544±255)×103个/ml，MCD2为(298±158)×103个/ml；CPB结束时MCD1为(594±335)×103个/ml，MCD2为(252±125)×103个/ml；但仍显著大于CPB前，同时MCD1大于MCD2。
, 百拇医药
表 1 CPB前、中、后血浆TNF浓度的变化
Tab 1 The changes of plasma TNF levels at pre-, intra- and post-CPB
(±s，λB/U*ml-1) Time
BA
LA
RA
CA
CV
Pre-CPB
, 百拇医药
17.1±7.8
18.0±6.3
17.0±7.6
17.1±5.9
18.2±5.4
CPB 30 min
36.5±14.7**
5 min post-RACCa
46.7±17.8**
69.9±22.5**△△
, 百拇医药
48.6±21.2**
49.2±21.2**
58.2±17.6**
End of CPB
44.4±16.2**
53.2±19.9**△△
41.6±17.5**
46.2±19.9**
51.2±22.5**
, 百拇医药
4 h post-operation
35.8±17.6**
24 h post-operation
21.2±15.7
**P<0.01 vs pre-CPB; △△P<0.01 vs RA; aRACC: Releasing aortic cross-clamp
2.3 血浆CPK-MB活性的变化 循环血血浆CPK-MB活性在主动脉开放后明显高于CPB前，并一直维持至术后24 h; CPB前CA和CV血浆CPK-MB活性无显著差异，主动脉开放后5 min时，CV血浆CPK-MB活性显著高于CA血浆CPK-MB活性(P<0.01)，CPB结束时其差值减小，但仍有显著性差异(P<0.05,表2)，术后4和24 h血浆CPK-MB活性仍显著高于术前。
, 百拇医药
2.4 血浆CPK-MB活性与TNF浓度的关系 研究结果表明, 无论是CPB前、中或术后,血浆CPK-MB活性与TNF浓度均无相关关系。
表 2 CPB前、中、后血浆CPK-MB活性的变化
Tab 2 The changes of plasma CPK-MB activity at pre-,intra- and post-CPB
(±s, λB/U*L-1) Time
BA or AC
CA
CV
, 百拇医药
Pre-CPB
7.94±8.59
14.01±5.84
13.59±5.82
5 min post-RACC
41.49±20.12**
32.50±19.41**
62.50±23.13**△△
End of CPB
44.56±16.79**
, http://www.100md.com
42.10±23.12**
52.06±12.18**△
4 h post-operation
52.50±23.93**
24 h post-operation
65.03±13.18**
**P<0.01 vs pre-CPB； △P<0.05, △△P<0.01 vs CA
3 讨 论
, 百拇医药 国外的研究发现，无论是维持主要脏器如心、肺等正常循环的所谓外周分流(Peripheral bypass),或单一的下肢结扎缺血再灌注都能造成心、肺等重要脏器的损伤[2,3]，说明除了缺血、缺氧和Ca2+超负荷等因素外，必定还有在其过程中产生的一些介质释放入血共同作用所致。近年来的研究多认为一些细胞因子,如TNF, IL-1, IL-6和IL-8等形成网络致微血管损伤，进而导致细胞坏死、组织损伤。本研究结果提示CPB过程中TNF浓度上升，并在主动脉开放再灌注早期达峰值，这可能是由于CPB中可产生内毒素(LPS)血症，LPS是诱导单核-巨噬细胞产生TNF的最强刺激剂。动物注射LPS后数分钟，TNF浓度即可升高，90 min达峰值，而后下降，而CPB主动脉开放再灌注期正好与这一时相相吻合。研究结果还发现,反映肺组织TNF产生量的LA,RA血浆TNF值,在再灌注期差异非常显著，这可能是肺内富含巨噬细胞，是TNF的主要产生者，再灌注期肺内TNF释放入血也是造成循环血血浆TNF浓度上升的原因[4]。
, 百拇医药
目前文献多以MCD1作为反映肺内白细胞聚集的指标,MCD2为反映心脏白细胞聚集的指标[5,6]。本研究发现MCD1值和MCD2值均在主动脉开放后的再灌注早期最高，说明白细胞的组织聚集主要在此期。在体和体外的研究均证实TNF可以上调PMN CD11/CD18粘附糖蛋白分子的表达，又能促使EC诱生EC-白细胞粘附分子，从而促使PMN对EC的粘附[7]，因而TNF可能是促使CPB再灌注期脏器白细胞聚集的重要因素。TNF不仅能增强PMN对EC的粘附，还能激活EC产生其他炎症介质，引起PMN呼吸爆发、释放氧自由基、蛋白质分解酶等,造成脏器损伤。本研究发现,反映心肌损伤的CA和CV血浆CPK-MB值也在再灌注期差异显著，说明组织损伤与白细胞聚集相一致。但研究也提示再灌注期心脏TNF产生并不多，且随着术后血浆TNF浓度的下降，CPK-MB活性并未同步下降，说明再灌注期脏器的损伤并非TNF单因素所致，而是多因素作用的结果。TNF可以描述为炎症反应中的“扳机”，而体液中众多的细胞因子网络间的相互作用，可能是造成脏器受损的更重要因素。
, 百拇医药
参 考 文 献
1 Asher A, Mule JJ, Meichert CM, et al. Studies on the anti-tumor efficacy of systemically administered recombinant tumor necrosis factor against several murine tumors in vivo. J Immunol, 1987, 138(3):963
2 Welbourn R, Goldman G, Oriordain M, et al. Role for TNF as mediator of lung injury following lower torso ischemia. J Appl Physiol, 1991, 70 (6): 2645
3 Wan S, Desmet JM, Barvais L, et al. Myocardium is a major source of proinflammatory cytokines is in patients undergoing cardiopulmonary bypass. J Thorac Cardiovasc Surg, 1996, 112(3):806
, 百拇医药
4 Seatwedt K, Lindberg H, Geiran OR, et al. Ultrafiltration after cardiopulmonary bypass in children effects on hemodynamics, cytokines and complement. Cardiovasc Res, 1996, 31(4):596
5 Cavarocchi NC, Pluth JR, Schaff HV, et al. Complement activation during cardiopulmonary bypass. J Thorac Cardiovasc Surg, 1986, 91(2): 252
6 Wilson I, Gillinov AM, Curtis WE, et al. Inhibition of neutrophil adherence improves postischemic ventricular performance of the neonatal heart. Circulation, 1993, 88(5 pt 2): 372
7 Habbal MH, Carter H, Smith LJ, et al. Neutrophil activation in paeduatric extracorporeal circuits effect of circulation and temperature variation. Cardiovasc Res, 1995, 29 (1): 102
(1997-12-05收稿, 1998-06-16修回), 百拇医药
单位：
关键词：烧伤；腺苷三磷酸酶；钠；钾；腺苷三磷酸酶；钙
第二军医大学学报980415 摘要 目的： 观察体外循环(CPB)心脏手术过程中血浆肿瘤坏死因子(TNF)浓度的变化，TNF与脏器白细胞聚集和脏器损伤的关系。方法： 随机选择CPB心脏手术患者28例，测定CPB前、中和后肱动脉血、CPB中氧和血及左心房、右心房、冠状动脉和冠状静脉血血浆TNF、肌酸磷酸激酶同工酶MB(CPK-MB)活性以及血白细胞计数。结果： CPB过程中血浆TNF浓度逐渐上升，并在主动脉开放5 min时达峰值。主动脉开放后再灌注期,心脏和肺的白细胞聚集及CPK-MB活性显著大于CPB前。结论： CPB过程中血浆TNF浓度升高，TNF浓度的升高与再灌注期脏器白细胞聚集和损伤有关。
中国图书资料分类法分类号 R654.206
, 百拇医药
Changes of plasma tumor necrosis factor levels and its significance in cardiac operation with cardiopulmonary bypass
Zhao Wei, Zhang Baoren, Shao Wenyu, Wang Liancai, Wu Shiying (Department of Cardiothoracic Surgery, Changhai Hospital, Second Military Medical University, Shanghai, 200433)
Abstract Objective: Plasma tumor necrosis factor (TNF) levels, organic leukocyte accumulation and CPK-MB were observed in cardiac operation with cardiopulmonary bypass (CPB) to evaluate the relationship of plasma TNF with organic leukocyte accumulation and injury. Methods: Twenty-eight randomly selected cardiac operations with CPB were enrolled in this study. Blood samples were obtained from brachial arteries or arterial cannulae, left atria, right atria, coronary arteries and coronary veins at pre-, intra- and post-CPB for measurements of plasma TNF, CPK-MB and leukocyte count. Results: Plasma TNF increased significantly during CPB and reached the peak levels after 5 min of releasing aortic cross-clamp. Meanwhile, leukocyte accumulation in heart and lung, and plasma CPK-MB increased apparently. Conclusion: Plasma TNF increases in open-heart operations with CPB, which might be associated with organic leukocyte accumulation and injury.
, 百拇医药
Key words cardiopulmonary bypass; tumor necrosis factor; leukocyte accumulation
本研究观察了28例心脏手术患者体外循环(CPB)前后,血浆肿瘤坏死因子(TNF)浓度的变化和再灌注后心、肺白细胞聚集，以探讨TNF在CPB后脏器损伤中的作用。
1 材料和方法
1.1 研究对象 随机选择我院施行心脏瓣膜替换术患者28例，其中男18例，女10例，年龄21～45岁。手术类型:二尖瓣替换术(MVR) 11例，主动脉瓣替换术(AVR) 9例，双瓣替换术(DVR) 8例。患者术前均无临床感染征象。
1.2 方法
1.2.1 CPB方法 中度低温、中度血液稀释，心肌保护采用4℃晶体停搏液连续顺行或逆行灌注，CPB时间55～138(平均92.5)min，主动脉阻断48～120(平均81.0)min，CPB中平均挠动脉压8.0～11.2(平均10.0)kPa。
, http://www.100md.com
1.2.2 采血时间 于CPB前、CPB后30 min、主动脉开放后5和20 min、结束时、术后4, 24和72 h,分别从肱动脉(BA)或CPB氧和血端导管(AC)、左右心房(LA,RA)以及冠状动脉(CA)开口处和冠状静脉窦处(CV)取血,测定血浆TNF浓度、和(或)血浆CPK-MB及白细胞计数,用血细胞比容进行校正。
1.2.3 测定指标 采用L929细胞生物学活性法[1]测定血浆TNF浓度；CPK-MB活性测定采用免疫抑制法；使用日本SY-SMEXK-1000全血细胞分析仪测定白细胞计数,并计算RA-LA血平均白细胞数差值(MCD1)和CA-CV血平均白细胞数差值(MCD2)。
1.3 统计学处理 数据以
±s表示，采用t检验判断显著性。, 百拇医药
2 结 果
2.1 血浆TNF浓度的变化 CPB期间血浆TNF浓度逐渐上升， 以主动脉开放后5 min时达峰值， 术后逐渐下降， 术后3 d大部分病例未再测出， 唯1例多器官功能衰竭和1例肝功能不全的患者仍未下降， 分别为64和86 U/ml。CPB前LA和RA血浆TNF浓度无显著差异， 主动脉开放后5 min和CPB结束时LA血浆TNF浓度显著高于RA， 而CA和CV血浆TNF浓度无论是CPB前或主动脉开放后均无显著差异(表1)。
2.2 心、肺白细胞聚集的变化 CPB前MCD1为(45±66)×103个/ml, MCD2为(58±47)×103个/ml; 而主动脉开放后5 min时MCD1和MCD2值均显著大于CPB前，分别为(898±350)×103个/ml和(420±245)×103个/ml。随着主动脉开放时间延长，至CPB结束时，MCD1和MCD2均减小，主动脉开放20 min时MCD1为(544±255)×103个/ml，MCD2为(298±158)×103个/ml；CPB结束时MCD1为(594±335)×103个/ml，MCD2为(252±125)×103个/ml；但仍显著大于CPB前，同时MCD1大于MCD2。
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表 1 CPB前、中、后血浆TNF浓度的变化
Tab 1 The changes of plasma TNF levels at pre-, intra- and post-CPB
(
±s，λB/U*ml-1) TimeBA
LA
RA
CA
CV
Pre-CPB
, 百拇医药
17.1±7.8
18.0±6.3
17.0±7.6
17.1±5.9
18.2±5.4
CPB 30 min
36.5±14.7**
5 min post-RACCa
46.7±17.8**
69.9±22.5**△△
, 百拇医药
48.6±21.2**
49.2±21.2**
58.2±17.6**
End of CPB
44.4±16.2**
53.2±19.9**△△
41.6±17.5**
46.2±19.9**
51.2±22.5**
, 百拇医药
4 h post-operation
35.8±17.6**
24 h post-operation
21.2±15.7
**P<0.01 vs pre-CPB; △△P<0.01 vs RA; aRACC: Releasing aortic cross-clamp
2.3 血浆CPK-MB活性的变化 循环血血浆CPK-MB活性在主动脉开放后明显高于CPB前，并一直维持至术后24 h; CPB前CA和CV血浆CPK-MB活性无显著差异，主动脉开放后5 min时，CV血浆CPK-MB活性显著高于CA血浆CPK-MB活性(P<0.01)，CPB结束时其差值减小，但仍有显著性差异(P<0.05,表2)，术后4和24 h血浆CPK-MB活性仍显著高于术前。
, 百拇医药
2.4 血浆CPK-MB活性与TNF浓度的关系 研究结果表明, 无论是CPB前、中或术后,血浆CPK-MB活性与TNF浓度均无相关关系。
表 2 CPB前、中、后血浆CPK-MB活性的变化
Tab 2 The changes of plasma CPK-MB activity at pre-,intra- and post-CPB
(
±s, λB/U*L-1) TimeBA or AC
CA
CV
, 百拇医药
Pre-CPB
7.94±8.59
14.01±5.84
13.59±5.82
5 min post-RACC
41.49±20.12**
32.50±19.41**
62.50±23.13**△△
End of CPB
44.56±16.79**
, http://www.100md.com
42.10±23.12**
52.06±12.18**△
4 h post-operation
52.50±23.93**
24 h post-operation
65.03±13.18**
**P<0.01 vs pre-CPB； △P<0.05, △△P<0.01 vs CA
3 讨 论
, 百拇医药 国外的研究发现，无论是维持主要脏器如心、肺等正常循环的所谓外周分流(Peripheral bypass),或单一的下肢结扎缺血再灌注都能造成心、肺等重要脏器的损伤[2,3]，说明除了缺血、缺氧和Ca2+超负荷等因素外，必定还有在其过程中产生的一些介质释放入血共同作用所致。近年来的研究多认为一些细胞因子,如TNF, IL-1, IL-6和IL-8等形成网络致微血管损伤，进而导致细胞坏死、组织损伤。本研究结果提示CPB过程中TNF浓度上升，并在主动脉开放再灌注早期达峰值，这可能是由于CPB中可产生内毒素(LPS)血症，LPS是诱导单核-巨噬细胞产生TNF的最强刺激剂。动物注射LPS后数分钟，TNF浓度即可升高，90 min达峰值，而后下降，而CPB主动脉开放再灌注期正好与这一时相相吻合。研究结果还发现,反映肺组织TNF产生量的LA,RA血浆TNF值,在再灌注期差异非常显著，这可能是肺内富含巨噬细胞，是TNF的主要产生者，再灌注期肺内TNF释放入血也是造成循环血血浆TNF浓度上升的原因[4]。
, 百拇医药
目前文献多以MCD1作为反映肺内白细胞聚集的指标,MCD2为反映心脏白细胞聚集的指标[5,6]。本研究发现MCD1值和MCD2值均在主动脉开放后的再灌注早期最高，说明白细胞的组织聚集主要在此期。在体和体外的研究均证实TNF可以上调PMN CD11/CD18粘附糖蛋白分子的表达，又能促使EC诱生EC-白细胞粘附分子，从而促使PMN对EC的粘附[7]，因而TNF可能是促使CPB再灌注期脏器白细胞聚集的重要因素。TNF不仅能增强PMN对EC的粘附，还能激活EC产生其他炎症介质，引起PMN呼吸爆发、释放氧自由基、蛋白质分解酶等,造成脏器损伤。本研究发现,反映心肌损伤的CA和CV血浆CPK-MB值也在再灌注期差异显著，说明组织损伤与白细胞聚集相一致。但研究也提示再灌注期心脏TNF产生并不多，且随着术后血浆TNF浓度的下降，CPK-MB活性并未同步下降，说明再灌注期脏器的损伤并非TNF单因素所致，而是多因素作用的结果。TNF可以描述为炎症反应中的“扳机”，而体液中众多的细胞因子网络间的相互作用，可能是造成脏器受损的更重要因素。
, 百拇医药
参 考 文 献
1 Asher A, Mule JJ, Meichert CM, et al. Studies on the anti-tumor efficacy of systemically administered recombinant tumor necrosis factor against several murine tumors in vivo. J Immunol, 1987, 138(3):963
2 Welbourn R, Goldman G, Oriordain M, et al. Role for TNF as mediator of lung injury following lower torso ischemia. J Appl Physiol, 1991, 70 (6): 2645
3 Wan S, Desmet JM, Barvais L, et al. Myocardium is a major source of proinflammatory cytokines is in patients undergoing cardiopulmonary bypass. J Thorac Cardiovasc Surg, 1996, 112(3):806
, 百拇医药
4 Seatwedt K, Lindberg H, Geiran OR, et al. Ultrafiltration after cardiopulmonary bypass in children effects on hemodynamics, cytokines and complement. Cardiovasc Res, 1996, 31(4):596
5 Cavarocchi NC, Pluth JR, Schaff HV, et al. Complement activation during cardiopulmonary bypass. J Thorac Cardiovasc Surg, 1986, 91(2): 252
6 Wilson I, Gillinov AM, Curtis WE, et al. Inhibition of neutrophil adherence improves postischemic ventricular performance of the neonatal heart. Circulation, 1993, 88(5 pt 2): 372
7 Habbal MH, Carter H, Smith LJ, et al. Neutrophil activation in paeduatric extracorporeal circuits effect of circulation and temperature variation. Cardiovasc Res, 1995, 29 (1): 102
(1997-12-05收稿, 1998-06-16修回), 百拇医药