抑肽酶对儿童体外循环致血小板激活的保护作用
作者：昌其* 肖颖彬 刘梅 彭莉 胡卫
单位：第三军医大学附属新桥医院心血管外科 重庆，400037
关键词：体外循环；血小板激活；抑肽酶；儿童
第三军医大学学报990620 Observation of the protective effect of aprotinin
on platelet activation during cardiopulmonary bypass in pediatric patients with congenital heart disease
提 要 目的：观察体外循环所致先心病儿童血小板激活及抑肽酶的保护作用。方法：20例非紫绀性心脏病儿童随机分为两组，A组(n=10)使用抑肽酶，按5×105 IU/kg的剂量加入预充液中；B组(n=10)不用抑肽酶。检测血浆P-选择素、血栓素B2、肌酐、尿素氮、血小板计数及血球压积，记录输血总量、术中、术后24 h失血量。结果：体外循环期间P-选择素和血栓素B2较转流前升高，A组明显低于B组(P<0.05)，术中、术后24 h输血量、失血量，A组明显少于B组(P<0.05)。血小板计数、肌酐及尿素氮两组无显著差异。结论：儿童体外循环可导致血小板激活，P-选择素释放增加，血栓素B2升高，血小板减少，抑肽酶可减轻血小板激活，抑制释放反应，保护血小板功能，减少术中、术后输血量和失血量。
, http://www.100md.com
体外循环(Cardiopulmonary bypass,CPB)导致机体凝血和纤溶系统紊乱，血小板激活，功能受损，纤溶亢进，引发术后非外科性出血。近年来，抑肽酶应用于体外循环心内直视手术，可有效地减少术中、术后失血。但其作用机制尚不清楚，该酶在儿童体外循环中应用也有争议[1]。本研究从血小板的功能和数量变化的角度，探讨抑肽酶对儿童体外循环所致血小板激活的保护作用。
1 材料与方法
1.1 临床资料 非紫绀性先天性心脏病儿童20例，男性8例，女性12例，年龄3～12岁[(7.05±3.19)岁]，体重12～35 kg[(20.08±7.36)kg]，身高91～144 cm[(112.36±17.70)cm]。病种包括室间隔缺损14例，房间隔缺损3例，室间隔缺损合并房间隔缺损1例，室间隔缺损合并动脉导管未闭1例，三房心1例。心功能均为Ⅰ级，无肺动脉高压。术前两周内未服用阿斯匹林、消炎痛及抗凝药，血小板计数、凝血酶元时间及肾功能均正常。
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全部病例均采用气管插管，静脉复合麻醉。体外循环采用Sarns-8000型人工心肺机，国产鼓泡式氧合器、微栓过滤器、PVC管道。经胸骨正中径路，体内肝素3 mg/kg，预充液内2 mg/100 ml，冷血停跳液保护心肌。中度血液稀释，中度低温，灌注流量70～140 ml*kg-1*min-1[(110.88±17.48)ml.kg-1.min-1]，体外循环时间19～70 min[(53.06±13.16)min]，主动脉阻断时间10～49 min[(34.75±11.10)min]，全部矫治心内畸形，心脏自复跳。停机时用1.2～1.5倍肝素量的鱼精蛋白中和肝素。术毕送入重症监护病房。
1.2 方法
20例病人随机分为两组，A组(n=10)使用抑肽酶，按5×105 IU/kg剂量加入预充液中；B组(n=10)不使用抑肽酶。两组病人临床资料无显著差异。于肝素化、体外循环30 min、体外循环结束、停体外循环2、6、12 h和24 h抽血分别检测血浆P-选择素(P-selectin,Ps)、血栓素B2(thromboxane B2，TXB2)、血小板计数(blood platelet count,BPC)和血球压积(hematocrit,HCT)；肝素化和停体外循环24 h抽血查肌酐(creatinine,Cr)、尿素氮(blood urea nitrogen, BUN)，记录输血总量、术中、术后24 h失血量。均使用一次性塑料注射器和试管，Ps、TXB2标本以2% EDTA-Na2 -0.7%NaCl抗凝，分离血浆-70°C冰箱贮存；血小板计数、血球压积、肌酐和尿素氮采血后立即检测。转流期间检测值以血球压积校正。
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血小板计数由F-800型血细胞计数仪检测，血球压积采用温式法，肌酐、尿素氮检测采用7150型全自动生化分析仪，血浆P-选择素采用免疫放射分析测定(药盒由苏州医学院提供)，血浆血栓素B2采用放射免疫分析测定(药盒由苏州医学院提供)。
1.3 数据统计分析
数据用SPLM软件进行分析，以均数±标准差(x±s)表示，组间比较作完全随机设计资料的方差分析，组内各时相点间作随机单位组设计资料的方差分析，P<0.05为差异显著。
2 结果
2.1 临床观察
两组病人无过敏现象，均治愈出院。
2.2 检测指标见表1
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表1 Ps、TXB2、Cr、BUN和BPC检测(x±s)
肝素化
30 min CPB
结束CPB
停 CPB(h)
2
6
12
24
Ps(ng/ml)
A组
53.34±17.33
, 百拇医药
77.79±29.42
79.94±35.04※
102.81±25.50△△
108.47±33.29△△
102.82±23.48△△
98.22±23.48
B组
60.15±20.74
80.25±48.00
120.64±38.94△△
, http://www.100md.com
117.20±39.78△△
118.98±37.75△△
103.15±24.51△
92.47±20.10
TXB2(ng/ml)
A组
64.08±12.63
143.22±28.57△※※
123.55±18.68△※
74.37±17.527
, http://www.100md.com
74.07±21.92
77.17±17.91
76.20±21.58
B组
72.30±14.50
193.31±46.60△
175.08±59.51△
86.17±7.68
82.22±15.20
83.14±16.99
84.35±18.47
, 百拇医药
BPC(×109/L)
A组
178.20±49.92
113.20±32.76
139.20±39.91
162.80±51.72
180.70±85.72
143.70±37.26
139.80±75.41
B组
186.50±42.79
, 百拇医药
118.30±42.70△
120.50±37.63△
143.10±36.52
171.50±80.76
122.50±42.04△
115.40±49.41△△
Cr(umol/L)
A组
69.98±7.69
121.86±12.09
, 百拇医药
B组
62.80±6.55
122.67±12.34
BUN(mmol/L)
A组
5.44±1.83
9.06±1.59
B组
5.17±1.43
8.75±1.89
△：P<0.05,△△：P<0.01与基础值比较；※：P<0.05，※※：P<0.01与B组比较
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2.3 手术输血量见表2
表2 手术输血量(x±s) 组别
手术输血量
A
400.00±124.72※
B
540.00±157.76
※：P<0.05与B组比较
2.4 术中、术后失血量见表3
表3 术中、术后失血量(x±s) 组别
术中
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术后24 h
A
72.00±32.60※
98.50±67.99※
B
146.00±90.58
175.50±79.39
※：P<0.05与B组比较
3 讨论
体外循环期间导致血小板激活的因素主要有：血小板与非生物材料的大面积接触，管道系统产生的剪切应力，肝素、鱼精蛋白及其复合物，低温等。血小板激活后，出现变形，粘附功能下降，聚集增强，释放颗粒内容物。这样，术中血小板功能受损，数量下降，纤溶亢进，凝血因子消耗，导致术后非外科性出血。
, 百拇医药
我们观察到：血浆P-选择素在停机时达到峰值，其变化与体外循环时间正相关。转流30 min TXB2即达到峰值，停机2 h恢复到基础值水平，提示体外循环是血小板花生四烯酸代谢增强的主要原因。转流中，转流后血小板数量下降，术后24 h仍明显低于基础值，提示体外循环导致血小板激活，微血栓形成，以及机体对激活血小板清除而造成血小板数量减少。
体外循环造成生理紊乱的主要原因是管道系统。许多学者在改进其生物相容性的同时[2，3]，也在探索适当的药物用于体外循环心内直视手术[4]，使“血液麻醉”，血细胞在体外循环期间处于休眠状态，术后复苏，发挥正常功能，减少体外循环的副作用。抑肽酶是一种丝氨酸蛋白酶抑制剂，能够抑制多种丝氨酸蛋白酶，应用于体外循环心内直视手术，可使术中、术后输血量、失血量明显减少，其作用之一就是保护了血小板功能[5]。它的直接或间接保护血小板的作用机制可能为抑制因子Ⅻ，减少血小板接触激活；减少纤溶酶生成及作用，保护血小板膜糖蛋白完整性；抑制补体和激肽系统，减少血小板破坏；降低血小板花生四烯酸的代谢，减少血栓素A2诱导的血小板聚集、消耗[6，7，8]。本实验也观察到，抑肽酶能够有效地抑制体外循环期间血小板P-选择素的释放，降低TXB2水平，减少血小板的消耗，使术中、术后输血量及失血量明显少于对照组。
, 百拇医药
中图法分类号 R726.541；R977.3
*昌其，男，42岁，主治医师，大专，96基金班学员，现在徐州97医院工作
参考文献
1 Davies M J, Allem A, Kort H, et al. Prospective,randomized,double-blind study of high-dose aprotinin in pediatric cardiac operations. Ann Thorac Surg,1997，63(2):497
2 Muchrche D D, Mc Carthy P M, Kotten Marchant K,et al. Biocompatibility of heparincoted extracorporeal bypass circuits:a randomized masked clinical trial. J Thorac Cardiovasc Surg,1996，112(2):427
, http://www.100md.com
3 Gillinov A M, Bator J. Zehr K J, et al. Neutrophil adhesion molecule expression during cardiopulmonary bypass with bubble and membrane oxygenators. Ann Thorac Surg,1993，56(4):847
4 Westaby S. Safety and efficacy of aprotinin in profoundly hypothermic circulatory arrest. J Cardiac Surg,1997，12(2):207
5 van Oeveren W, Jansen N J, Bidstrup B P, et al. Effects of aprotinin on hemostatic mechrmisms during cardiopulmonary hypass. Ann Thorac Surg,1987,44(6):640
, 百拇医药
6 Laurel M T, Ratnoff O D, Everson B. Inhibition of the activation of Hageman factor(factor Ⅻ)by aprotinin (Trasy-lol)[See Comments]. J Lab Clin Med,1992，119(5):580
7 Ashraf S, Tian Y, Cowan D， et al. "Low-dose" aprotinin modifieshemostasis but not proinflamnatory cytokine release. Ann Thorac Surg,1997，63(1):68
8 Shigeta O, Kojima H, Tikuya T, et al. Aprotinin inhibit plasmin-induced platelet activation during cardiopulmonary bypass. Circulation,1997;96(2):496
收稿：1998-04-20；修回：1998-09-27, 百拇医药(昌其* 肖颖彬 刘梅 彭莉 胡卫)
单位：第三军医大学附属新桥医院心血管外科 重庆，400037
关键词：体外循环；血小板激活；抑肽酶；儿童
第三军医大学学报990620 Observation of the protective effect of aprotinin
on platelet activation during cardiopulmonary bypass in pediatric patients with congenital heart disease
提 要 目的：观察体外循环所致先心病儿童血小板激活及抑肽酶的保护作用。方法：20例非紫绀性心脏病儿童随机分为两组，A组(n=10)使用抑肽酶，按5×105 IU/kg的剂量加入预充液中；B组(n=10)不用抑肽酶。检测血浆P-选择素、血栓素B2、肌酐、尿素氮、血小板计数及血球压积，记录输血总量、术中、术后24 h失血量。结果：体外循环期间P-选择素和血栓素B2较转流前升高，A组明显低于B组(P<0.05)，术中、术后24 h输血量、失血量，A组明显少于B组(P<0.05)。血小板计数、肌酐及尿素氮两组无显著差异。结论：儿童体外循环可导致血小板激活，P-选择素释放增加，血栓素B2升高，血小板减少，抑肽酶可减轻血小板激活，抑制释放反应，保护血小板功能，减少术中、术后输血量和失血量。
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体外循环(Cardiopulmonary bypass,CPB)导致机体凝血和纤溶系统紊乱，血小板激活，功能受损，纤溶亢进，引发术后非外科性出血。近年来，抑肽酶应用于体外循环心内直视手术，可有效地减少术中、术后失血。但其作用机制尚不清楚，该酶在儿童体外循环中应用也有争议[1]。本研究从血小板的功能和数量变化的角度，探讨抑肽酶对儿童体外循环所致血小板激活的保护作用。
1 材料与方法
1.1 临床资料 非紫绀性先天性心脏病儿童20例，男性8例，女性12例，年龄3～12岁[(7.05±3.19)岁]，体重12～35 kg[(20.08±7.36)kg]，身高91～144 cm[(112.36±17.70)cm]。病种包括室间隔缺损14例，房间隔缺损3例，室间隔缺损合并房间隔缺损1例，室间隔缺损合并动脉导管未闭1例，三房心1例。心功能均为Ⅰ级，无肺动脉高压。术前两周内未服用阿斯匹林、消炎痛及抗凝药，血小板计数、凝血酶元时间及肾功能均正常。
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全部病例均采用气管插管，静脉复合麻醉。体外循环采用Sarns-8000型人工心肺机，国产鼓泡式氧合器、微栓过滤器、PVC管道。经胸骨正中径路，体内肝素3 mg/kg，预充液内2 mg/100 ml，冷血停跳液保护心肌。中度血液稀释，中度低温，灌注流量70～140 ml*kg-1*min-1[(110.88±17.48)ml.kg-1.min-1]，体外循环时间19～70 min[(53.06±13.16)min]，主动脉阻断时间10～49 min[(34.75±11.10)min]，全部矫治心内畸形，心脏自复跳。停机时用1.2～1.5倍肝素量的鱼精蛋白中和肝素。术毕送入重症监护病房。
1.2 方法
20例病人随机分为两组，A组(n=10)使用抑肽酶，按5×105 IU/kg剂量加入预充液中；B组(n=10)不使用抑肽酶。两组病人临床资料无显著差异。于肝素化、体外循环30 min、体外循环结束、停体外循环2、6、12 h和24 h抽血分别检测血浆P-选择素(P-selectin,Ps)、血栓素B2(thromboxane B2，TXB2)、血小板计数(blood platelet count,BPC)和血球压积(hematocrit,HCT)；肝素化和停体外循环24 h抽血查肌酐(creatinine,Cr)、尿素氮(blood urea nitrogen, BUN)，记录输血总量、术中、术后24 h失血量。均使用一次性塑料注射器和试管，Ps、TXB2标本以2% EDTA-Na2 -0.7%NaCl抗凝，分离血浆-70°C冰箱贮存；血小板计数、血球压积、肌酐和尿素氮采血后立即检测。转流期间检测值以血球压积校正。
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血小板计数由F-800型血细胞计数仪检测，血球压积采用温式法，肌酐、尿素氮检测采用7150型全自动生化分析仪，血浆P-选择素采用免疫放射分析测定(药盒由苏州医学院提供)，血浆血栓素B2采用放射免疫分析测定(药盒由苏州医学院提供)。
1.3 数据统计分析
数据用SPLM软件进行分析，以均数±标准差(x±s)表示，组间比较作完全随机设计资料的方差分析，组内各时相点间作随机单位组设计资料的方差分析，P<0.05为差异显著。
2 结果
2.1 临床观察
两组病人无过敏现象，均治愈出院。
2.2 检测指标见表1
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表1 Ps、TXB2、Cr、BUN和BPC检测(x±s)
肝素化
30 min CPB
结束CPB
停 CPB(h)
2
6
12
24
Ps(ng/ml)
A组
53.34±17.33
, 百拇医药
77.79±29.42
79.94±35.04※
102.81±25.50△△
108.47±33.29△△
102.82±23.48△△
98.22±23.48
B组
60.15±20.74
80.25±48.00
120.64±38.94△△
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117.20±39.78△△
118.98±37.75△△
103.15±24.51△
92.47±20.10
TXB2(ng/ml)
A组
64.08±12.63
143.22±28.57△※※
123.55±18.68△※
74.37±17.527
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74.07±21.92
77.17±17.91
76.20±21.58
B组
72.30±14.50
193.31±46.60△
175.08±59.51△
86.17±7.68
82.22±15.20
83.14±16.99
84.35±18.47
, 百拇医药
BPC(×109/L)
A组
178.20±49.92
113.20±32.76
139.20±39.91
162.80±51.72
180.70±85.72
143.70±37.26
139.80±75.41
B组
186.50±42.79
, 百拇医药
118.30±42.70△
120.50±37.63△
143.10±36.52
171.50±80.76
122.50±42.04△
115.40±49.41△△
Cr(umol/L)
A组
69.98±7.69
121.86±12.09
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B组
62.80±6.55
122.67±12.34
BUN(mmol/L)
A组
5.44±1.83
9.06±1.59
B组
5.17±1.43
8.75±1.89
△：P<0.05,△△：P<0.01与基础值比较；※：P<0.05，※※：P<0.01与B组比较
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2.3 手术输血量见表2
表2 手术输血量(x±s) 组别
手术输血量
A
400.00±124.72※
B
540.00±157.76
※：P<0.05与B组比较
2.4 术中、术后失血量见表3
表3 术中、术后失血量(x±s) 组别
术中
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术后24 h
A
72.00±32.60※
98.50±67.99※
B
146.00±90.58
175.50±79.39
※：P<0.05与B组比较
3 讨论
体外循环期间导致血小板激活的因素主要有：血小板与非生物材料的大面积接触，管道系统产生的剪切应力，肝素、鱼精蛋白及其复合物，低温等。血小板激活后，出现变形，粘附功能下降，聚集增强，释放颗粒内容物。这样，术中血小板功能受损，数量下降，纤溶亢进，凝血因子消耗，导致术后非外科性出血。
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我们观察到：血浆P-选择素在停机时达到峰值，其变化与体外循环时间正相关。转流30 min TXB2即达到峰值，停机2 h恢复到基础值水平，提示体外循环是血小板花生四烯酸代谢增强的主要原因。转流中，转流后血小板数量下降，术后24 h仍明显低于基础值，提示体外循环导致血小板激活，微血栓形成，以及机体对激活血小板清除而造成血小板数量减少。
体外循环造成生理紊乱的主要原因是管道系统。许多学者在改进其生物相容性的同时[2，3]，也在探索适当的药物用于体外循环心内直视手术[4]，使“血液麻醉”，血细胞在体外循环期间处于休眠状态，术后复苏，发挥正常功能，减少体外循环的副作用。抑肽酶是一种丝氨酸蛋白酶抑制剂，能够抑制多种丝氨酸蛋白酶，应用于体外循环心内直视手术，可使术中、术后输血量、失血量明显减少，其作用之一就是保护了血小板功能[5]。它的直接或间接保护血小板的作用机制可能为抑制因子Ⅻ，减少血小板接触激活；减少纤溶酶生成及作用，保护血小板膜糖蛋白完整性；抑制补体和激肽系统，减少血小板破坏；降低血小板花生四烯酸的代谢，减少血栓素A2诱导的血小板聚集、消耗[6，7，8]。本实验也观察到，抑肽酶能够有效地抑制体外循环期间血小板P-选择素的释放，降低TXB2水平，减少血小板的消耗，使术中、术后输血量及失血量明显少于对照组。
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中图法分类号 R726.541；R977.3
*昌其，男，42岁，主治医师，大专，96基金班学员，现在徐州97医院工作
参考文献
1 Davies M J, Allem A, Kort H, et al. Prospective,randomized,double-blind study of high-dose aprotinin in pediatric cardiac operations. Ann Thorac Surg,1997，63(2):497
2 Muchrche D D, Mc Carthy P M, Kotten Marchant K,et al. Biocompatibility of heparincoted extracorporeal bypass circuits:a randomized masked clinical trial. J Thorac Cardiovasc Surg,1996，112(2):427
, http://www.100md.com
3 Gillinov A M, Bator J. Zehr K J, et al. Neutrophil adhesion molecule expression during cardiopulmonary bypass with bubble and membrane oxygenators. Ann Thorac Surg,1993，56(4):847
4 Westaby S. Safety and efficacy of aprotinin in profoundly hypothermic circulatory arrest. J Cardiac Surg,1997，12(2):207
5 van Oeveren W, Jansen N J, Bidstrup B P, et al. Effects of aprotinin on hemostatic mechrmisms during cardiopulmonary hypass. Ann Thorac Surg,1987,44(6):640
, 百拇医药
6 Laurel M T, Ratnoff O D, Everson B. Inhibition of the activation of Hageman factor(factor Ⅻ)by aprotinin (Trasy-lol)[See Comments]. J Lab Clin Med,1992，119(5):580
7 Ashraf S, Tian Y, Cowan D， et al. "Low-dose" aprotinin modifieshemostasis but not proinflamnatory cytokine release. Ann Thorac Surg,1997，63(1):68
8 Shigeta O, Kojima H, Tikuya T, et al. Aprotinin inhibit plasmin-induced platelet activation during cardiopulmonary bypass. Circulation,1997;96(2):496
收稿：1998-04-20；修回：1998-09-27, 百拇医药(昌其* 肖颖彬 刘梅 彭莉 胡卫)