腺苷在成人心脏外科手术中心肌保护作用的临床观察
【摘要】 目的 观察腺苷在成人心脏外科手术中的心肌保护效果。 方法 45例成人心脏手术患者随机分为三组，每组15例，分别为对照组（Ⅰ组）、腺苷停搏液组（Ⅱ组）、腺苷停搏液＋预处理组（Ⅲ组）。测定围术期血浆心肌肌钙蛋白I（cTnI）、肌酸激酶同工酶(CKMB)、乳酸脱氢酶（LDH）、白细胞介素-6（IL-6）、白细胞介素-8（IL-8）水平。术中取心肌组织观察心肌缺血前后超微结构改变。临床观察心脏停跳时间、自动复跳率、术后多巴胺用量、术后拔管时间、ICU滞留时间。 结果 Ⅰ组心脏停搏时间明显长于其他两组。主动脉开放后10 min，cTnI 、IL-8Ⅰ组高于Ⅱ组与Ⅲ组（P<0.05），术后1dⅠ组IL-6高于Ⅱ组与Ⅲ组（P<0.05）。超微结构观察Ⅰ组心肌损伤程度较Ⅱ组、Ⅲ组重。结论 腺苷可减轻心肌缺血再灌注损伤，具有较好的心肌保护作用。
【关键词】 腺苷；心肌保护；心脏手术；体外循环
The Clinical Study on the Myocardial Protective Effect of Adenosine in Adult Open Heart Surgery
Abstract: OBJECTIVE To investigate the myocardial protective effect of adenosine in adult open heart surgery. METHODS Forty-five patients undergoing elective valve replacement operation were randomly divided to three groups: control group (groupⅠ, n=15), adenosine cardioplegia group (groupⅡ, n=15), adenosine cardioplegia and pretreatment group (group Ⅲ, n=15). Plasma levels of cardiac troponin I (cTnI), and creatine kinase MB (CKMB),lactate dehydrogenase (LDH), interleukin-6 (IL-6) and interleukin-8 (IL-8) were measured perioperatively. Biopsies of right atrium were taken to be analyzed under electron microscope. Arrest time, spontaneous resuscitation rate, the requirement for inotropics,intubation time and ICU stay time were also evaluated. RESULTS Group Ⅰ had higher cTnI and IL-8 values compared to group Ⅱ and group Ⅲ (P<0.05) at 10 min after aotic declamping, and also had higher IL-6 compared to group Ⅱ and group Ⅲ (P<0.05) at the point of 1 postoperative day. Ultrastructure changes were slighter in group Ⅱ and group Ⅲ than in group Ⅰ. Arrest time of group Ⅰ was longer than group Ⅱ and group Ⅲ (P<0.05). CONCLUSION Adenosine can decrease the ischemia- reperfusion injury,with better myocardial protective effect.
Key words： Adenosine;Myocardial protection；Cardiac surgery;Extracorporeal circulation
腺苷是一种内源性核苷，三磷酸腺苷（ATP）降解产物，是人体内重要的活性物质之一。近20年来，人们发现腺苷具有强大的心肌保护作用，是缺血预适应过程的触发物质之一，能够减轻心肌缺血再灌注损伤。我们将腺苷用于心脏外科瓣膜手术中，观察其临床效果。
1 资料与方法
1.1 临床资料 45例成人心脏瓣膜手术患者随机分为三组，每组15例。分别为对照组（Ⅰ组）、腺苷停搏液组（Ⅱ组）、腺苷停搏液＋预处理组（Ⅲ组），三组病例基本情况相似，见表1。
1.2 手术方法 采用静吸复合麻醉，常规建立体外循环（extracorporeal circulation，ECC）。应用膜式氧合器，Jostra 或Stockert人工心肺机，预充液选用胶体液（聚明胶肽及白蛋白）和晶体液（乳酸林格氏液或复方氯化钠溶液、碳酸氢钠）。Ⅲ组预处理是在主动脉插管完毕后，经中心静脉以100 μg/（kg·min）泵入腺苷注射液，持续10 min。升主动脉阻断后，经主动脉根部灌注冷含血停搏液。主动脉瓣关闭不全的患者，经左、右冠状动脉窦分别灌注。血液停搏液中钾离子浓度约为22 mmol/L。Ⅰ组首次灌注4∶1冷含血停搏液。Ⅱ组、Ⅲ组首次灌注含腺苷1 mmol/L的冷血停搏液。三组均首次灌注1000～1500 ml，而后每30 min复灌半量不含腺苷的冷血停搏液。
ECC中鼻咽温降到30℃～32℃，灌注流量2.0～2.4 L/（m2·min），Hct控制在0.21～0.25，停机时0.26～0.30。术中监测血气，及时调节电解质及酸碱平衡。开升主动脉前，心腔内充分排气。复跳后8～10 min给予5%CaCl2 1g，待血液动力学稳定逐渐停机。
1.3 观测指标 ①分别于麻醉诱导后、主动脉阻断后5 min、主动脉开放后10 min、ICU 1 h、术后1 d、2d抽取患者静脉血2 ml，离心取血浆置低温冰箱保存，采用美国强生ECI自动免疫分析仪检测肌钙蛋白Ｉ（cTnI）、肌酸磷酸激酶同工酶（CKMB）、乳酸脱氢酶（LDH）、白细胞介素6（IL-6）、白细胞介素8（IL-8）水平。②每组选取8例患者，在阻升主动脉前、开升主动脉时取右心房壁小块心肌组织，制成电镜切片，用日本JEOL-1200透射电镜观察心肌超微结构改变，并对线粒体作FlaMeng半定量分析。即在每个电镜标本中随机选择5个视野，每个视野再随机选择20个线粒体进行观察，线粒体损害程度按０～４级分级评分，分数越高表示线粒体损伤程度越重，平均每个线粒体得分为该标本分数。评分标准如下：0级（0分）：结构正常；Ⅰ级（1分）：结构基本正常，基质颗粒丢失；Ⅱ级（2分）：线粒体肿胀，基质透明；Ⅲ级（3分）：嵴断裂，基质凝固；Ⅳ级（4分）：线粒体内外膜完整性消失，呈空泡状。③临床观察心脏停跳时间、心脏自动复跳率、术后多巴胺用量、术后拔管时间、ICU滞留时间。
1.4 统计学处理 用SIGMASTAT2.0统计软件，数据以(±s )表示，计量资料组间比较采用单因素方差分析，计数资料的比较采用行×列表λ２检验、Fisher exact检验，P<0.05为有显著性差异。
按照Taylor公式校正血液稀释对测定结果的影响：稀释后物质含量校正值＝实测值×术前Hct／取样时Hct。
2 结果
2.1 血浆cTnI、CKMB、LDH、IL-6、IL-8含量 ECC开始后cTnI、CKMB均较麻醉诱导后升高，分别于术后1 d、ICU 1 h达到高峰。LDH术后2 d仍未恢复正常。IL-6 ICU 1 h浓度达到最高，IL-8变化不明显。其中主动脉开放后10min，cTnI、IL-8Ⅰ组高于Ⅱ组与Ⅲ组，P<0.05。术后1dⅠ组IL-6 高于Ⅱ组与Ⅲ组，P<0.05。见表2。
2.2 心肌超微结构 在升主动脉阻断前，三组大致一样，心肌纤维排列整齐、紧密，线粒体外膜基本保持完整，嵴完好，基质密度正常。主动脉开放时三组标本均出现心肌受损的表现：心肌纤维挛缩、变短，肌浆网扩张，肌膜皱褶；线粒体不同程度的肿胀，嵴断裂、溶解、空泡样改变；核膜萎缩，内质网扩张。但上述表现以Ⅰ组为明显。线粒体量化计分分数反映Ⅱ组与Ⅲ组心肌损伤较Ⅰ组轻，见表3。
表3 线粒体量化评分分数（略）
注：*与同时点Ⅱ组、Ⅲ组相比，P<0.05
2.3 临床观测指标 三组病例均无死亡，主动脉阻断时间无统计学差异。灌注停搏液致心脏停搏的时间Ⅰ组明显长于其它两组，P<0.05。见表4。
表1 临床资料（略）
注：MVR:二尖瓣置换术;MVP:二尖瓣成形术;AVR:主动脉瓣置换术
表2 血浆cTnI、CKMB、LDH、IL-6、IL-8的变化（略）
注：*与同时点Ⅱ组、Ⅲ组相比，P<0.05
表4 临床观测指标（略）
注：*与同时点Ⅱ组、Ⅲ组相比，P<0.05
3 讨论
腺苷是一种嘌呤核苷,由糖苷键连接腺嘌呤和核糖组成.它是机体能量代谢的产物,主要来源于ATP降解,广泛分布于体内各种组织中。心肌组织氧含量正常时，腺苷保持低水平持续释放，在缺血、缺氧时，由于氧供、需失衡，最终导致ATP分解，腺苷的释放量可增加50倍。腺苷对心血管系统的作用有两个方面：第一，对心脏具有负性变时和变力作用，是冠脉血流自身调节的核心机制，这一点早被人们发现并证实；第二，心肌保护作用。1985年Ely［1］等发现腺苷对心肌细胞有直接的保护作用，此后人们对其心肌保护作用的研究不断深入，并取得了重要进展。
腺苷通过与心肌细胞和血管内皮细胞上的腺苷受体结合而产生心肌保护效应。目前已发现腺苷受体有A1、A2a、A2b、A3四种。腺苷的心肌保护机制尚未完全阐明，可能机制如下：① 含腺苷的停搏液可加快心脏停搏，扩张冠状动脉，有利于停搏液的均匀分布。补充了ATP的前体腺苷，能够增加再灌注心肌的ATP水平［2］；②触发和介导心肌缺血预适应（IPC）。IPC发生机制复杂。从IPC的诱发到产生效应的信号转导过程大致分为三步，受刺激后机体产生内源性触发物质→触发物质通过受体将信号转导至蛋白激酶→蛋白激酶作用于最终效应器产生保护作用［3］。腺苷作为IPC的触发物质已被实验证实［4］。而A1受体激活在腺苷预处理心肌保护中起主要作用［5］；③抑制缺血再灌注期间的炎性反应。腺苷能抑制缺血再灌注时中性粒细胞与内皮细胞的相互作用，抑制血小板聚集、减少自由基产物的生成和防止氧自由基引起的损伤。A2受体介导了腺苷对中性粒细胞的抑制［6］；④减少心肌细胞肿胀及凋亡［7］。
Lee［8］等报道对于左室功能不全（EF<30%）、三支病变行冠状动脉搭桥手术的患者，术前进行腺苷预处理取得了良好的效果。他们在ECC之前给患者应用腺苷250～350 μg/（kg·min）持续10 min。与对照组相比，停ECC即刻，以及术后40 h，心脏指数显著改善，术后24 h肌酸激酶水平也显著降低。另有报道［9］,在ECC前应用650 μg/kg的腺苷进行预处理，结果CKMB漏出量减少，术后心脏指数改善。至于腺苷作为含血停搏液附加剂的效果，目前临床报道并不多。
本次试验，我们对单瓣置换手术的患者进行腺苷预处理，并灌注含腺苷血液停搏液。结果发现Ⅱ组、Ⅲ组心脏停搏快，cTnI、IL-6、IL-8水平低于对照组，心肌超微结构改变较对照组轻微，说明腺苷具有良好的心肌保护效果及抑制炎性反应作用。但是腺苷的心肌保护作用具有剂量依赖性，临床应用腺苷一方面要充分发挥它的益处，另一方面还要避免它的不良反应，如低血压、心动过缓。因此，确定腺苷在心脏外科术中的最佳剂量，仍需进一步的研究。
【文献】
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