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【摘要】 目的 观察滴注还原型谷胱甘肽对原位肝移植患者围术期血浆氧自由基代谢水平的影响并探讨其作用机制。方法 将20例行原位肝移植术患者，随机分为谷胱甘肽组及对照组两组，谷胱甘肽组：切皮后滴注还原型谷胱甘肽（阿托莫兰）1.8g（加入100ml生理盐水），每4h重复滴注；对照组：以等量生理盐水代替，测定比较两组患者切皮前、无肝前期120min、无肝期30min、新肝期5min、60min及术毕和术毕12h血浆中丙二醛（MDA），超氧化物歧化酶（SOD），一氧化氮（NO）及总抗氧化能力（TAC）水平。结果 还原型谷胱甘肽组较对照组患者新肝期后血浆MDA含量及NO水平明显减低(P＜0.05), SOD活性及TAC水平升高(P＜0.05)。结论 还原型谷胱甘肽可有效清除肝移植患者体内氧自由基, 对于减轻围术期的炎性反应和新肝期的再灌注损伤有较重要的临床意义。
【关键词】 肝移植；还原型谷胱甘肽；氧自由基；缺血再灌注损伤
Effects of glutathione on oxygen free radicals of patients plasma during orthotopic liver transplantation
JIANG Xiao-qing, WANG Yu, CHEN Zhong-qing, et al.Department of Anesthesia, Nanfang Hospital, Nanfang Medical University, Guangzhou 510515,China
【Abstract】 Objective To study the effects of glutathione (GSH) on oxygen free radicals of patients plasma during orthotopic liver transplantation(OLT).Methods Twenty patients with end-stage liver diseases, undergoing OLT were randomly divided into two groups: glutathione group(groupA) received intravenous infusion of 1.8g atomolan in 100ml normal saline after skin incision and every 4 hours thereafter; control group (group C) received same amount of normal saline instead of. Atomolan, blood samples were taken before skin incision, 120 min after skin incision, 30 min after liver was removed(anhepatic phase), 5 min and 60 min after reperfusion of the graft, and at the end of operation and 12 hours later for measure of plasma MDA, SOD, NO and TAC concentration. Results In group A, plasma MDA and NO concentrations became significantly lower，whereas the levels of SOD and TAC were significantly higher than the levels in group C during neohepatic phase and at the end of surgery.Conclusion Glutathione can eliminate production of oxygen free radicals during OLT, thus reduces inflamatory reactions, play an important role in hepatic ischemia-reperfusion injury during liver transplantation.
【Key words】 liver transplantation;redued glutathione;oxygen free radicals;ischemia-reperfusion injury
还原型谷胱甘肽(GSH)，是一种人体内的重要内源性生物活性分子, 具有抗氧化、清除氧自由基的功能。近年研究认为氧自由基(OFR)是引起肝脏移植过程中移植肝缺血-再灌注损伤的主要原因之一［1,2］。由于肝细胞代谢旺盛, 缺血再灌注后自由基的损伤更加严重, 是导致肝移植后细胞损伤的重要因素之一。已有实验表明还原型谷胱甘肽有抗肝缺血再灌注损伤作用, 改善肝功能的作用［3］ 。但还原型谷胱甘肽对原位肝移植(OLT)患者围术期氧自由基代谢水平的影响的临床研究较少。本研究拟观察持续滴注还原型谷胱甘肽对OLT围术期血浆自由基代谢水平的影响。
1 资料与方法
1.1 一般资料 选取2004年10月～2005年8月在我院住院择期行原位肝移植手术晚期肝病患者20例（术中输血量<1000ml），其中男16例，女4例，年龄32～61岁，平均50.3岁，术前肝功能Child分级B-C级，其中B级8例，C级12例。随机分为2组。谷胱甘肽组（A组，n＝10）：切皮后将阿托莫兰（还原型谷胱甘肽）1.8g加入100ml生理盐水，20min静脉输注完毕，之后每隔4h重复使用。对照组（C组，n＝10）：以等容量生理盐水代替。麻醉诱导采用咪唑安定0.1mg/kg，芬太尼4μg/kg，异丙酚1.5～2mg/kg，维库溴胺0.15mg/kg，行气管插管。异氟醚吸人复合连续硬膜外麻醉，术中酌情追加芬太尼和哌库溴铵。
1.2 方法 两组患者均于麻醉后切皮前、无肝前期120min和无肝期30min、新肝期5min、新肝期60min和术毕抽取静脉血，置肝素抗凝管中，离心后取血浆储存于-70℃冰箱待测。血浆脂质过氧化产物丙二醛(MDA)测定采用改良硫代巴比妥酸法，血浆超氧化物歧化酶(SOD)，总抗氧化能力（TAC）及一氧化氮（NO）水平均采用南京建成生物工程研究所提供的试剂盒，以紫外、可见光分光光度计测定并计算。
1.3 统计学处理 所有数据均用均数±标准差(x±s)表示, 采用SPSS10.0软件进行，组内比较采用双因素方差分析，组间比较采用独立样本t检验，P＜0.05为差异有显著性。
2 结果
两组患者年龄、性别比、体重、病种、麻醉药用量、输血量、供肝热缺血及冷缺血时间、手术时间、无肝期时间差异无显著性，具备可比性。两组无肝前期和无肝期与切皮前相比较各指标差异无显著性（P＞0.05），MDA，NO水平新肝期开始明显高于切皮前水平（P＜0.05），但A组明显低于C组各相应时间点水平（P＜0.05）；SOD，TAC新肝期开始明显低于切皮前水平（P＜0.05），但A组水平明显高于C组各相应时间点水平（P＜0.05）。见表1。 表1 两组患者血浆中与氧自由基相关的4项指标的变化 注：与切皮前比较，#P＜0.05；与C组相应时间点比较，*P＜0.05
3 讨论
肝移植过程中肝缺血再灌注损伤的机制非常复杂，近年来的研究表明细胞因子、氧自由基及中性粒细胞参与了这一过程［4］。肝脏是体内代谢极为活跃的重要器官，耗氧量大，产生的氧自由基多，肝脏对缺血有较强的耐受性，被认为是对缺血有抵抗力的器官，但当自由基的产生远超出机体所能清除的程度时，就可引起各种损害［5］。移植肝缺血再灌注后，中性粒细胞在细胞因子的趋化作用下首先粘附于肝窦的微血管内皮细胞，引起血管功能障碍，然后发生跨内皮细胞迁移，渗出并粘附于再灌注部位的肝细胞，释放产生大量氧自由基和蛋白酶等有害物质［6］，而氧自由基本身亦可介导炎性反应，引起血小板、中性粒细胞在微血管中的粘附、聚集，加重再灌注损伤中的恶性循环，最终导致器官功能受损。由于组织在缺血再灌注状态下，一方面氧自由基生成增加，而另一方面，体内对氧自由基的清除能力又下降，使氧自由基对组织的损伤作用更加明显。有研究显示了活性氧自由基及脂质过氧化与器官损害的关联，自由基可以进一步加重全身损害，出现多器官衰竭，导致休克、死亡［7］。因此，如何减轻自由基的损害作用已经成为器官移植领域的研究热点之一。
还原型谷胱甘肽即还原型谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸残基组成的三肽，在体内起活化氧化还原系统、激活谷胱甘肽酶、解毒等重要作用, 并参与体内多种重要的生化代谢反应。GSH能促进糖、脂肪及蛋白质代谢，维持细胞的正常代谢及细胞膜的完整性, 也能与多种化学物质和其代谢产物(如过氧化氢、过氧化脂质及自由基等)结合, 使细胞免受损害。本实验结果显示, 肝移植患者血浆MDA在新肝期开始明显升高，而SOD活性明显降低，表明长时间缺血缺氧的移植肝再灌注后，更多的炎性因子释放入血，激活中性粒细胞和巨噬细胞，产生大量氧自由基，而内源性抗自由基酶类SOD被消耗以及氧自由基所致的酶活性降低，导致内源性抗氧化能力降低，同时由于对抗氧增多的自由基损害，使TAC在新肝再灌注后明显比术前下降。NO在再灌注后明显升高，说明再灌注早期炎性细胞因子及氧自由基增加，通过活化核因子NF-kB，使肝细胞和kupffer细胞中一氧化氮合酶（iNOS）表达，使NO在再灌注后升高，抑制内皮素，降低炎性细胞活性。
还原型谷胱甘肽组虽新肝期后MDA及NO水平明显低于对照组各相应时间点水平，SOD活性和TAC水平亦明显高于对照组各相应时间点水平，其差异具有显著性（P＜0.05）。提示还原型谷胱甘肽可以减少肝移植患者围术期体内的氧自由基，提高机体内源性SOD活性，从而抑制NO的产生，提高TAC能力。这可能与GSH可抑制炎性细胞因子IL-6、IL-8和TNFα的释放，从而抑制中性粒细胞的激活，减轻了中性粒细胞浸润引起的炎症反应有关［8］。
GSH消除肝移植患者体内自由基途径可能主要有两条，首先是GSH在过氧化物酶的作用下，通过其巯基的氧化分解体内的超氧基因、中和氧自由基，其次是通过结合反应：GSH的巯基与体内的其他自由基(如Fe2+)结合而使其失活，并转化成容易代谢的酸类物质，从而加速自由基的排泄。另外它能活跃肝脏代谢，保护肝细胞膜，有明显的抗肝缺血再灌注损伤(I/R)损伤作用。总之，还原型谷胱甘肽通过中和、清除氧自由基，提高机体内源性SOD活性，提高TAC能力，从而减轻体内脂质过氧化损伤，较好地保护肝、肾、肌肉等器官组织细胞膜和线粒体膜，减轻自由基所造成的一系列损伤，能够对有效防治移植肝缺血再灌注损伤及自由基造成的全身损害具有积极作用。
【参考文献】
1 郑树森. 肝脏移植.北京:人民卫生出版社, 2001，322.
2 Kirschemer RE. Role of iron and oxygen-derive free radicals in ischemia-reperfusion injury. J Am Coll Surg, 1994,179:103-105.
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7 高野裕久. 休克、成人呼吸窘迫综合征、多脏器功能衰竭、DIC与自由基.日本医学介绍, 1994,15(7):302-303.
8 Haddad JJ, Harb HL. l-γ-Glutamyl-l-cysteinyl-glycine (glutathione; GSH) and GSH-related enzymes in the regulation of pro- and anti-inflammatory cytokines: a signaling transcriptional scenario for redox immunologic sensors. Molecular Immunology, 2005, 42, 987-1014.
作者单位： 510515 广东广州，南方医科大学南方医院麻醉科(Δ肝胆外科)
(编辑：齐 永)