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      體外與非體外循環(huán)冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)對(duì)患者圍術(shù)期T細(xì)胞亞群及粒淋比影響的對(duì)比研究

      2019-07-12 07:07:24韓俊燕江春景侯曉彤
      中國(guó)體外循環(huán)雜志 2019年3期
      關(guān)鍵詞:亞群粒細(xì)胞淋巴細(xì)胞

      郝 星,韓俊燕,王 紅,江春景,楊 峰,侯曉彤

      冠狀動(dòng)脈旁路移植手術(shù)(coronary artery bypass grafting,CABG)是冠心病患者的主要治療手段。目前國(guó)內(nèi)較大的心血管中心多數(shù)主要采用非體外循環(huán)冠狀動(dòng)脈旁路移植手術(shù)(off-pump coronary artery bypass grafting,OPCAB),然而,盡管 OPCAB 有避免心肺轉(zhuǎn)流(cardiopulmonary bypass,CPB)相關(guān)炎癥反應(yīng)、出血少、房顫發(fā)生率低等諸多優(yōu)勢(shì),但仍可能出現(xiàn)術(shù)中心輸出量降低、液體超負(fù)荷及血管重建不足等問(wèn)題?;谳^大樣本量對(duì)比研究和薈萃分析[1-3]發(fā)現(xiàn)兩者術(shù)后的臨床預(yù)后差異并不顯著,因此,針對(duì)需要外科血管重建的冠心病患者,也有觀點(diǎn)傾向于支持采用CPB輔助下行冠狀動(dòng)脈旁路移植手術(shù)(on-pump coronary artery bypass grafting, ONCAB),而 ONCAB過(guò)程中CPB等所誘發(fā)的炎癥反應(yīng)程度及對(duì)機(jī)體的影響也是臨床醫(yī)生需要權(quán)衡利弊的重要因素,所以選擇何種手術(shù)方式仍是存在較大爭(zhēng)議的問(wèn)題。

      既往研究表明,在ONCAB過(guò)程中由于血液與CPB非生物相容性界面直接接觸引發(fā)多種免疫細(xì)胞參與的一系列炎性反應(yīng),包括中性粒細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞[4]、單核細(xì)胞[5]亞群的激活及各種炎性因子[6-7]的釋放,中性粒細(xì)胞與淋巴細(xì)胞比值(neutrophil-to-lymphocyte ratio,NLR)變化等,導(dǎo)致機(jī)體免疫系統(tǒng)失衡,進(jìn)一步影響患者的預(yù)后。那么為了明確OPCAB手術(shù)期間T細(xì)胞亞群及NLR的變化,以及ONCAB是否會(huì)進(jìn)一步加重或者減輕這些免疫失衡,本研究擬通過(guò)對(duì)比觀察OPCAB及ONCAB手術(shù)的患者圍手術(shù)期外周血中T細(xì)胞亞群(CD3+、CD4+及CD8+)的絕對(duì)計(jì)數(shù)、比例及 NLR的變化,研究OPCAB及ONCAB手術(shù)對(duì)患者圍術(shù)期T細(xì)胞各亞群及全身炎癥反應(yīng)的改變,從另一個(gè)視角來(lái)評(píng)估CPB對(duì)患者免疫功能的影響。

      1 資料與方法

      1.1 臨床資料 本研究于2016年6月至2016年12月納入首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院就診住院需擇期行CABG的冠心病患者共40例,其中接受OPCAB手術(shù)(OPCAB組)及ONCAB手術(shù)(ONCAB組)各20例患者。排除標(biāo)準(zhǔn)包括:急診手術(shù),合并患有惡性腫瘤、炎癥或感染,嚴(yán)重的左心室功能障礙(射血分?jǐn)?shù)<30%)和腎功能不全或衰竭。本研究得到了首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院研究倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)(2016018X),所有患者簽署了知情同意書(shū)。

      1.2 樣本采集 于麻醉前(pre),手術(shù)結(jié)束時(shí)(0 d),術(shù)后第1、2、3及4 d晨起6時(shí)分別采集患者抗凝(edetic acid,EDTA乙二胺四乙酸)血4 ml,進(jìn)行后續(xù)免疫檢測(cè)分析。

      1.3 麻醉管理 手術(shù)均采用靜脈和吸入聯(lián)合麻醉,在咪唑安定、依托咪酯、羅庫(kù)溴銨及芬太尼誘導(dǎo)下氣管插管,控制呼吸。麻醉維持:持續(xù)泵注丙泊酚,間斷靜脈注射芬太尼、咪唑安定及阿曲庫(kù)銨。術(shù)中常規(guī)監(jiān)測(cè) ECG、經(jīng)皮血氧飽和度(SpO2)、BP、CVP、鼻咽溫和直腸溫等。

      1.4 CPB管理 CPB預(yù)充液包括:1 000 ml聚明膠肽,500 ml勃脈力,20%甘露醇 0.25~0.5 mg/kg,5%NaHCO33~5 mmol/kg,肝素 1 mg/kg。 當(dāng)活化凝血時(shí)間達(dá) 480 s后,開(kāi)始轉(zhuǎn)機(jī),灌注流量:2.2~2.4 L/(m2·min),轉(zhuǎn)中維持平均動(dòng)脈壓在50~80 mm Hg,紅細(xì)胞比容維持在0.20~0.25。經(jīng)升主動(dòng)脈根部順行灌注4∶1含血高鉀停搏液保護(hù)心肌。

      1.5 手術(shù)流程 麻醉后常規(guī)消毒鋪巾,行胸骨正中切開(kāi),全身肝素化(4 mg/kg),建立 CPB,通過(guò)順行灌注低溫心臟停搏液及心表局部覆冰降溫,來(lái)實(shí)現(xiàn)心臟停搏和心肌保護(hù)。在亞低溫(34~35℃)下進(jìn)行ONCAB手術(shù)。在常溫下進(jìn)行OPCAB,左乳內(nèi)動(dòng)脈和大隱靜脈移植物用于CABG患者的血運(yùn)重建。手術(shù)過(guò)程遵循標(biāo)準(zhǔn)化手術(shù)方案。術(shù)后應(yīng)用魚(yú)精蛋白中和肝素。

      1.6 T細(xì)胞亞群比例及數(shù)目檢測(cè) 采用抗人CD3 FITC/CD8 PE/CD45 PerCP/CD4 APC 抗體(美國(guó)BD公司)結(jié)合絕對(duì)計(jì)數(shù)微球進(jìn)行染色,避光孵育15 min,采用FACS Lysing buffer(美國(guó)BD公司)裂解紅細(xì)胞。采用流式細(xì)胞儀FACS Calibur獲取和分析數(shù)據(jù),F(xiàn)lowJo軟件分析數(shù)據(jù)。

      1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS 22.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。所有計(jì)量數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,采用t檢驗(yàn)(正態(tài)分布資料)或非參數(shù)檢驗(yàn)(非正態(tài)分布資料)比較不同分組患者T淋巴細(xì)胞各亞群絕對(duì)計(jì)數(shù)及NLR變化差異,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

      2 結(jié) 果

      2.1 兩組患者的一般臨床資料對(duì)比分析 接受OPCAB或ONCAB手術(shù)的患者各納入20例,共計(jì)40例,患者一般臨床資料詳見(jiàn)表1。如表1所示,兩組患者基線數(shù)據(jù)[年齡、性別、體質(zhì)量指數(shù)、白細(xì)胞(WBC)及術(shù)前射血分?jǐn)?shù)]無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。本研究納入所有患者均順利出院。

      2.2 兩組患者術(shù)后WBC、粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞及NLR的變化 根據(jù)白細(xì)胞表面CD45表達(dá)的差異(圖1),可將其分為淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞和粒細(xì)胞。應(yīng)用流式檢測(cè)技術(shù)觀察兩組患者外周血WBC、中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞數(shù)目的變化。

      OPCAB組患者術(shù)后WBC迅速增多,術(shù)后2 d達(dá)到峰值,術(shù)后4 d逐漸恢復(fù)(圖2A)。應(yīng)用流式分析發(fā)現(xiàn)OPCAB術(shù)后中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)在術(shù)后2 d內(nèi)顯著增加(圖2B),而淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)持續(xù)下降直至術(shù)后2 d(圖2C)。與術(shù)前相比,OPCAB患者術(shù)后NLR明顯增加,術(shù)后2 d天逐漸回落(圖2D)。

      ONCAB組與 OPCAB患者相比,圍術(shù)期的WBC,中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)一致。兩組患者術(shù)后出現(xiàn)WBC、粒細(xì)胞增加,而淋標(biāo)及NLR的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)一致,各時(shí)點(diǎn)未見(jiàn)顯著差異(圖2A~2D)。

      表1 行ONCAB和OPCAB患者的一般臨床資料

      圖1 采用流式細(xì)胞儀對(duì)WBC、中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞及其亞群進(jìn)行檢測(cè)分析

      圖2 兩組圍術(shù)期各時(shí)點(diǎn)WBC、中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞及NLR動(dòng)態(tài)變化

      2.3 兩組患者圍術(shù)期CD3+、CD4+和CD8+T細(xì)胞亞群的變化 OPCAB 術(shù)后CD3+,CD4+,CD8+T細(xì)胞的計(jì)數(shù)顯著下降(圖3A~3C)。術(shù)后1 d降至最低,術(shù)后4 d恢復(fù)基線水平。此外,OPCAB術(shù)后CD4+與CD8+T細(xì)胞比值顯著增加(圖3D),1 d后降至正常。結(jié)果提示,OPCAB手術(shù)明顯降低外周血CD4+和CD8+T淋巴細(xì)胞數(shù)目。

      ONCAB組與OPCAB組患者相比,其圍術(shù)期不同時(shí)間點(diǎn)T細(xì)胞各亞群變化趨勢(shì)相似,未發(fā)現(xiàn)兩組間存在顯著差異(圖3A~3D)。

      圖3 兩組患者在不同時(shí)間點(diǎn)T細(xì)胞各亞群的變化差異

      3 討 論

      本研究對(duì)比觀察了OPCAB與ONCAB手術(shù)對(duì)患者T細(xì)胞各亞群及NLR的影響。研究發(fā)現(xiàn):與術(shù)前相比,OPCAB手術(shù)引起患者外周血CD4+,CD8+T細(xì)胞亞群數(shù)目顯著下降,粒細(xì)胞明顯增多。進(jìn)一步,與接受ONCAB手術(shù)的患者相比,兩組患者術(shù)后中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、T細(xì)胞各亞群及NLR變化并未發(fā)現(xiàn)存在顯著差異。因此,OPCAB手術(shù)本身亦會(huì)激發(fā)患者出現(xiàn)一系列炎癥反應(yīng),影響患者免疫功能,而ONCAB手術(shù)期間的CPB并未加重T細(xì)胞各亞群及NLR的改變。

      ONCAB與OPCAB手術(shù)在CABG中的利弊爭(zhēng)議已經(jīng)持續(xù)了幾十年。既往研究主要從臨床結(jié)局、手術(shù)本身以及炎癥反應(yīng)等方面討論二者的利弊。從臨床結(jié)局來(lái)看,大樣本量研究提出與ONCAB相比,接受OPCAB手術(shù)的患者其住院死亡率顯著降低,但1~3年的中遠(yuǎn)期結(jié)局無(wú)差異,并且認(rèn)為高齡患者采用OPCAB手術(shù)的早期結(jié)局更好一些。兩項(xiàng)隨機(jī)試驗(yàn)的薈萃分析提示,OPCAB和ONCAB手術(shù)患者在全因死亡率和主要不良心血管事件方面無(wú)顯著差異[8-9]。有研究[10]并未發(fā)現(xiàn)兩組患者的出院結(jié)局存在差異,但OPCAB患者在術(shù)后一年內(nèi)并發(fā)癥發(fā)生率比ONCAB患者更高;死亡風(fēng)險(xiǎn)顯著增高,且長(zhǎng)期預(yù)后更差[11]。另一項(xiàng)納入2 203名患者的隨機(jī)對(duì)照研究結(jié)果顯示:ONCAB手術(shù)患者5年生存率和無(wú)不良事件生存率均低于OPCAB手術(shù)患者。因此,基于其術(shù)后5年內(nèi)的全因死亡率、主要不良心血管事件發(fā)生率、臨床結(jié)果等指標(biāo)綜合評(píng)估,目前更傾向于建議采用 ONCAB[3,12-13]。

      OPCAB手術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于以下幾個(gè)方面:輸血少、房顫率低、腎功能損害輕、神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥少以及腦卒中發(fā)生率低等。但OPCAB手術(shù)存在潛在的吻合口問(wèn)題或再血管化不完全導(dǎo)致的圍術(shù)期心肌缺血或心梗,以及為了維持一些心臟特定體位下血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定而導(dǎo)致的液體超負(fù)荷等風(fēng)險(xiǎn)。最近一項(xiàng)研究提出,盡管大多數(shù)OPCAB患者基本實(shí)現(xiàn)了血運(yùn)重建,但與ONCAB相比仍存在較高的不完全血運(yùn)重建率[14]。與之相比,ONCAB的優(yōu)勢(shì)在于術(shù)中能夠維持穩(wěn)定的血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài),并提高再血管化程度。但血液與CPB管道的接觸也激活了許多級(jí)聯(lián)反應(yīng)[15],包括激肽釋放酶、血液凝固和補(bǔ)體系統(tǒng)等,從而產(chǎn)生系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)。此外,還有血液稀釋、非搏動(dòng)血流以及缺血再灌注損傷等對(duì)機(jī)體的進(jìn)一步影響。

      從引發(fā)的炎癥反應(yīng)角度來(lái)看,與接受OPCAB的患者相比,ONCAB手術(shù)患者其炎癥反應(yīng)程度較重,表現(xiàn)為:出現(xiàn)明顯的單核細(xì)胞激活,單核細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子,包括白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-6,IL-8和IL-10,出現(xiàn)分泌提前或總量增多;單核細(xì)胞表面表達(dá)CD11b增多并形成單核細(xì)胞-血小板復(fù)合物;血漿IL-8、C3a及C5a水平顯著增加。多數(shù)研究認(rèn)為與ONCAB手術(shù)相比,OPCAB可減少術(shù)后全身反應(yīng),氧化應(yīng)激和心肌損傷,即術(shù)后會(huì)出現(xiàn)相對(duì)較輕的系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)。然而,也有研究提示OPCAB和ONCAB手術(shù)患者表現(xiàn)為類(lèi)似的炎癥反應(yīng),如C反應(yīng)蛋白、IL-6、纖維蛋白原、免疫球蛋白、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的數(shù)量,以及T細(xì)胞的植物血凝素反應(yīng)[4]等。以往研究發(fā)現(xiàn)CPB心臟手術(shù)術(shù)后T淋巴細(xì)胞和輔助性T細(xì)胞(CD4+)減少,而抑制/細(xì)胞毒性T細(xì)胞(CD8+T)和B細(xì)胞受影響略小。本研究在既往研究的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)與OPCAB相比,接受ONCAB手術(shù)患者并未出現(xiàn)更為明顯的T淋巴細(xì)胞的損傷。也就是說(shuō),CPB能在滿足術(shù)中維持穩(wěn)定的循環(huán)狀態(tài)及優(yōu)化移植血管血運(yùn)重建率等優(yōu)勢(shì)基礎(chǔ)上,并不會(huì)對(duì)機(jī)體的T淋巴細(xì)胞亞群造成進(jìn)一步的損傷,并為臨床術(shù)式的選擇提供了一些實(shí)驗(yàn)室依據(jù)。胸腺輸出、增殖、凋亡,其他免疫細(xì)胞對(duì)其增殖的影響等均參與T淋巴細(xì)胞數(shù)目的調(diào)控,OPCAB和ONCAB引起的T淋巴細(xì)胞數(shù)目降低的機(jī)制是否有所差異,尚需進(jìn)一步的研究證實(shí)。

      外科手術(shù)創(chuàng)傷亦可誘發(fā)機(jī)體的全身炎癥反應(yīng),同時(shí)還受到多種內(nèi)外因素的影響,包括麻醉、心包外吸引、CPB環(huán)路,心臟停搏液、出凝血、合并有免疫系統(tǒng)疾病、手術(shù)時(shí)間、其他藥物以及麻醉反應(yīng)等。而CPB對(duì)于大多數(shù)心內(nèi)直視手術(shù)也是必不可少的,筆者認(rèn)為也許探尋更為有效的抵抗炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激的方法,可能應(yīng)該更多地關(guān)注于手術(shù)創(chuàng)傷本身而不僅僅是CPB。

      本研究為單中心研究報(bào)道,樣本量偏小,具有一定的局限性,但研究結(jié)果足以說(shuō)明兩種手術(shù)策略對(duì)患者圍術(shù)期T淋巴細(xì)胞各亞群及NLR的影響差異較小,為臨床決策提供一些理論依據(jù)及參考。此外,由于本研究?jī)?nèi)容未涉及各細(xì)胞表面主要生物標(biāo)記物的變化,所以相關(guān)免疫細(xì)胞功能的改變需要進(jìn)一步的試驗(yàn)來(lái)探討。

      4 結(jié) 論

      OPCAB可引起患者外周血中性粒細(xì)胞大量增多,T淋巴細(xì)胞大量減少,與接受OPCAB手術(shù)患者相比,尚未觀察到ONCAB會(huì)進(jìn)一步加劇T淋巴細(xì)胞各亞群數(shù)目的降低。

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