硬膜外麻醉复合全麻下换瓣术体外循环前后心肌基因表达谱的研究

【摘要】： 第一章硬膜外复合全麻下联合瓣膜置换术的临床观察 目的:建立单纯全麻和硬膜外复合全麻下风心病联合瓣膜置换术的模型,记录临床过程的变化,为下一步的研究打下基础。 方法:选择20例风湿性心脏病患者,拟在体外循环下行联合瓣膜置换术,分为全麻组(GA组,n=10)和硬膜外复合全麻组(GEA组,n=10),GEA组患者于术前一天晚上,在T2-3或T3-4间隙行硬膜外腔置管保留。第二天入手术室先局麻下置SWAN-GANZ导管,GEA组在首次剂量起效,麻醉平面达T1-T6,血流动力学指标稳定后,两组均以咪达唑仑、芬太尼、丙泊酚和维库溴胺行全麻诱导,芬太尼和丙泊酚维持麻醉。记录入室(T1)、全麻醉诱导后(T2)、劈胸骨(T3)、转流30min(T4)、停机30min(T5)、停机2h(T6)、停机4h(T7)、停机24h(T8)的HR、MAP以及T1、T5、T6、T7、T8的CVP、MPAP、PCWP、CI、SVR、PVR等参数的变化。分别测T1、T2、T4、T6、T7、T8时点血浆皮质醇和T1、T6、T7、T8时点血浆肌钙蛋白cTn-I浓度。术后分别进行硬膜外PCA镇痛和静脉PCA镇痛,记录清醒拔管时间以及VAS评分。 结果:、1、GA组HR于T3、T7较T1显著增高(P＜0.05),GEA组HR于T2、T3较T1显著下降(p＜0.01),在T2、T3、T6、T7、T8均显著慢于GA组;GA组MAP除T3外,均显著低于T1;GEA组MAP于各时间点均低于T1,两组在T3、T4、T7、T8有显著性差异;两组MPAP、PCWP于T6、T7、T8低于T1,组间无显著性差异;两组CVP术中有波动,组内组间无显著性差异;GA组CI于T5、T6较T1显著增高,GEA组T5-T8均较T1显著增高,且于T7、T8点显著高于GA组(P＜0.05);两组SVR于T5较T1显著降低,组间无显著性差异;GA组PVR无显著性变化,GEA组于T5、T6、T8较T1显著下降。2、两组入室的皮质醇无差异,于T4开始增高,持续到T8,GA组T4、T6、T7、T8显著高于GEA组(P＜0.01)。3、两组入室的cTn-I无差异,T7,T8增高,GEA组在T7,T8时点均小于GA组(P＜0.05)。4、GEA组较GA组苏醒早,拔管早,VSA评分低于GA组。 结论:通过对临床指标和血浆皮质醇,肌钙蛋白的观察,相对于单纯全麻下风心病联合瓣膜置换术,硬膜外复合全麻可以减少围术期应激反应,改善围术期血流动力学指标,对心肌有保护作用,患者恢复早,并提供更满意的术后镇痛。 第二章全麻、硬膜外复合全麻下换瓣术体外循环前后心肌基因表达谱的研究 目的:通过基因芯片技术,分别对单纯全麻下和硬膜外复合全麻下联合瓣膜置换术体外循环前后心肌基因表达谱进行研究,找出差异表达基因并进行分析。 方法:取第一章单纯全麻组(D组),硬膜外复合全麻组(E组)中各三例女性患者转流前后的右心耳组织,成功提取RNA后,与美国Agilent公司的44K人类全基因寡核苷酸芯片杂交,观察CPB前后心肌基因表达谱的变化,对差异基因(上调或下调大于2倍以上)进行聚类分析和基因本体分析。 结果:1、CPB后,“D组共同差异基因”有286个探针上调,313个探针下调;2、CPB后,“E组共同差异基因”有280个探针上调,240个探针下调;3、六张芯片cy3,cy5均一化后的聚类分析结果:CPB后122个探针上调(其中有24条基因上调3倍以上),215个探针下调(其中有42条基因下调3倍以上);4、六张芯片直接聚类分析结果显示有11条功能已知基因(MND1,ADRA2A,MT1H,GLS,PDIA2,JUN,ANLN,MCF2,RASD1,CTSB,TPM1)CPB前后的变化代表了麻醉方法的差异;5、GO分类显示其中在分子功能小类中与凋亡调节、细胞粘附分子,防御免疫蛋白、运动活性有关的基因中,“D组共同差异基因”比“E组共同差异基因”显著增多,均在五倍以上。 结论:1、体外循环前后心肌基因表达谱发生了很大的变化,主要涉及基因自身的表达与调控、炎性反应、免疫反应、宿主防御以及细胞凋亡等方面;2、单纯全麻组和硬膜外复合全麻组在体外循环后心肌基因发生变化的数目有很大的不同,尤其在与凋亡调节,细胞粘附分子,防御免疫蛋白,运动活性等分子功能有关的基因;3、六张芯片聚类分析结果提示有11条功能已知基因的差异表达与不同的麻醉方法有关联。 第三章利用实时荧光定量PCR对凋亡相关基因的验证 目的:验证芯片结果的可靠,探讨硬膜外复合全麻在体外循环心肌缺血再灌注损伤中可能通过抗凋亡途径保护心肌。 方法:选择第二章聚类得到的差异基因TPM1、c-Jun以及内参基因GAPDH,以芯片杂交实验中的六对RNA样本做实时荧光定量PCR实验。 结果:Real-time PCR结果和基因芯片表达的结果相符。CPB后,TPM1在D组中表达下调,E组中表达上调;c-Jun在D组和E组中表达均上调,但D组上调更多。 结论:芯片结果真实可靠,体外循环后心肌细胞凋亡基因上调,TEA可能通过下调c-Jun的表达保护心肌。