腹腔镜胆囊切除术对患者氧化应激水平的影响

   目的 探讨腹腔镜胆囊切除术(LC)对患者机体氧化应激水平的影响。 方法 选择2011年6月~2012年6月在达州市中心医院拟行胆囊切除术患者60例,随机分为LC组和开腹胆囊切除术(OC)组,每组各30例。分别于术前、 手术结束即刻及术后24 h检测两组血丙二醛(MDA)水平、超氧化物歧化酶(SOD)活性及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性水平并进行比较分析。 结果 与各自术前相比较,LC组手术结束即刻MDA水平升高较明显(P < 0.05),术后24 h与术前相比差异无统计学意义(P > 0.05);OC组手术结束即刻血MDA水平较术后24 h较明显升高(P < 0.05)。与OC组相比,LC组患者血MDA水平在手术结束即刻显著升高(P < 0.05),而术后24 h明显低于OC组(P < 0.05)。与各自术前相比较,LC组手术结束即刻血SOD活性明显下降(P < 0.05),术后24 h恢复至术前水平;OC组SOD活性在术后24 h显著降低(P < 0.05)。与OC组相比,血浆中SOD活性明显降低(P < 0.05),但在术后24 h明显升高(P < 0.05)。与各自术前相比较,LC组手术结束即刻血GSH-Px活性明显下降(P < 0.05),术后24 h恢复至术前水平;OC组血GSH-Px活性在术后24 h显著降低(P < 0.05)。与OC组相比,LC组血GSH-Px活性明显降低(P < 0.05),但在术后24 h明显升高(P < 0.05)。 结论 腹腔镜胆囊切除手术中由于CO2气腹导致氧化应激产生,但术后恢复速度比开腹胆囊切除术快。 关键词 腹腔镜胆囊切除术;开腹胆囊切除术;气腹;氧化应激 中图分类号 R657.4 文献标识码 A 文章编号 1673-7210(2013)09(c)-0037-03 腹腔镜胆囊镜切除术(laparoscopic cholecystectomy,LC)是1973年法国医生Mouret首创,由于LC具有创伤小、痛苦轻、术后恢复快等特点,目前LC在全世界范围内 发展迅速,成为胆囊良性疾患的首选术式。近年来,随着微创手术越来越多的开展,研究者开始关注腹腔镜手术操作过程中CO2气腹对患者机体产生的各种不利影 响。其中腹腔镜胆囊切除术过程中CO2气腹使患者腹内压升高引起内脏血管缺血,随着气腹的解除,机体的腹内压和内脏血流恢复得以再灌注后即在人体内形成了 一种缺血-再灌注损伤1,导致体内稳态发生改变从而引起氧化应激,活性氧(reactive oxygen species,ROS)是氧化应激过程中的重产物,可影响并破坏机体的多种生理机制,引起多种组织的损伤和产生炎症反应。而LC与开腹胆囊切除术 (open cholecystectomy,OC)对机体氧化应激水平影响的研究较少。因此本文通过对LC和与OC手术前后患者血浆中超氧化物歧化酶(SOD)和谷 胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)进行比较分析,探讨LC手术对患者机体氧化应激水平的影响。 1 资料与方法 1.1 一般资料 选择2011年6月~2012年6月在达州市中心医院拟行胆囊切除术患者60例,随机分为LC组和OC组。其中LC组30例,男18例,女 12例;年龄30~68岁,平均(40.5±1.3)岁;胆囊结石27例,胆囊息肉3例。OC组30例,男16例,女14例;年龄31~69岁,平均 (42.1±1.1)岁;胆囊结石症25例,胆囊息肉5例。纳入标准①不同类型且有显著临床症状的胆囊结石患者;②出现胆囊的良性隆起样病变患者;③无 明显症状的胆囊结石患者,结石直径超过3 cm或合并胆囊息肉患者;④慢性胆囊炎并伴随结石炎症急性发作患者;⑤无腹部手术史患者。两组患者的一般资料比较差异无统计学意义(P > 0.05),具有可比性。
1.2 样本收集
两组患者术前和术后均不应用抗氧化药物,且知情同意检测血浆中MDA水平、SOD和GSH-Px活性。LC组术中气腹压力为12 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)。两组患者分别于术前、手术结束时及术后24 h抽取外周血2mL(肝素抗凝),4℃条件下,1500 r/min离心5 min,将分离的血浆冷冻保存待测。
1.3 指标检测
1.3.1 血浆样本中MDA水平的检测 依据硫代巴比妥酸比色法进行。按南京建成生物工程研究所试剂盒说明操作。其中样品中MDA含量=测定管吸光度-测定空白管吸光度/(标准管吸光度-标准空白管吸光度)×10 mmol/L×样本稀释倍数。
1.3.2 血浆样本中SOD活性的检测 依据黄嘌呤氧化酶法进行。按南京建成生物工程研究所试剂盒说明操作。SOD活性=(对照管吸光度-测定管吸光度)×稀释倍数/对照管吸光度×1/2。
1.3.3 血浆样本中GSH-Px活性的检测 依据5,5′-二硫代-双-硝基苯甲酸(DTNB)显色法。按南京建成生物工程研究所试剂盒说明操作。按照GSH-Px试剂盒说明书检测。GSH-Px活性=(对照管吸光度-测定管吸光度)×标准管浓度×样本稀释倍数。
1.4 统计学方法
采用统计软件SPSS 16.0对数据进行分析,正态分布计量资料以均数±标准差(x±s)表示,两独立样本的计量资料采用t检验;以P < 0.05为差异有统计学意义。 2 结果 2.1 两组患者血浆中MDA水平的检测结果 与各自术前相比较,LC组手术结束即刻的MDA水平升高较明显(P < 0.05),术后24 h与术前相比无显著差异(P > 0.05);OC组手术结束即刻,患者血浆中MDA水平稍微有所升高,在术后24 h较明显升高(P < 0.05)。LC组患者血浆中MDA水平在手术结束即刻明显高于OC组(P < 0.05),而术后24 h明显低于OC组(P < 0.05)。见表1。   2.2 两组患者血浆中SOD活性检测结果 与各自术前比较,LC组在手术结束即刻血浆中SOD活性明显下降(P < 0.05),术后24 h 恢复至术前水平;OC组SOD活性在术后24 h显著降低(P < 0.05)。与OC组相比,血浆中SOD活性明显降低(P < 0.05),但在术后24 h明显升高(P < 0.05)。见表2。 2.3 两组患者血浆中GSH-Px活性检测结果 与术前组比较,LC组手术结束时GSH-Px活性明显降低(P < 0.05),术后24h 恢复至术前水平;OC组手术结束即刻患者血浆中GSH-Px活性稍有下降,而术后24 h明显降低(P < 0.05)。LC组患者血浆中GSH-Px活性在手术结束即刻明显低于OC组(P < 0.05),而术后24 h GSH-Px-活性显著高于OC组(P < 0.05)。见表3。 3 讨论 各种内外因素的刺激如创伤、低氧、手术等均可产生大量活性氧,从而使机体在术中或(和)术后处于一种氧化应激状态,导致组织出现一定程度的氧 化损伤,最终导致细胞出现损伤或凋亡,机体的炎症反应进一步加剧2。其中MDA是氧自由基攻击细胞膜后形成的过氧化产物,可以间接的反映机体氧化应激 的程度;而SOD、GSH-Px是机体内较关键的抗氧化物酶,通过及时清除人体中超氧化物和H2O2,维持机体内环境的稳定;当机体血浆中MDA含量升 高,SOD和GSH-Px活性均下降,则表明机体产生了一定程度的氧化性应激。 CO2气腹通过引起的腹内压升高从而导致内脏器官缺血,在解除气腹后内脏血流即刻恢复到正常,从而引起机体的微循环发生缺血再灌注损伤。除了 机械因素造成内脏血管压迫外,CO2气腹也可以通过引起肠系膜血管收缩和直接刺激垂体加压素释放导致内脏血管血流减少,使机体发生缺血再灌注损伤3。 Kontoulis等4通过对大鼠的研究,发现仅CO2气腹即可增高大鼠血液和组织中MDA水平,且MDA水平升高的程度与手术时间呈正 相关,从而证实CO2气腹可以引发机体出现氧化应激损伤。Gianotti等5研究者通过连续动态的检测腹腔镜手术中机体的氧化应激水平后发现,较长 时间的CO2气腹可导致氧化应激的发生,提示缺血再灌注损伤在氧化应激的发生及发展中均具有至关重的作用。Bukan等6检测了LC与OC患者血中 MDA水平,结果发现LC或OC手术均可引起氧化应激,但OC中MDA水平升高更明显,而LC患者血浆中MDA水平在较短时间内可恢复至正常水平。国内研 究者刘彩云等7等对比了LC和OC术后患者氧化应激水平,结果发现与术前相比,两组患者术毕MDA水平均增加,血浆SOD和GSH-PX的活性均降 低,术后24h LC组恢复至术前水平,而OC组继续增大,提示开腹手术后氧化应激持续时间越长,则发生的损伤越严重,表明腹腔镜手术中虽然可引起氧化应激,但术后可基本 恢复至正常,效果优于开腹组。 本研究的结果表明,腹腔镜手术可引起氧化应激损伤。与各自术前相比,腹腔镜手术结束即刻,患者血浆中MDA水平有所增加,SOD和GSH- Px活性则降低,提示腹腔镜手术中发生了缺血再灌注损伤,形成了较大量的ROS,使机体发生了氧化性应激损伤。术后24 h,MDA水平逐渐恢复至术前水平,可能与机体自身抗氧化物质SOD及GSH-Px的生成增多有关。与术前相比,开腹组手术结束即刻MDA水平、SOD及 GSH-Px活性无明显差异,但在术后24 h血浆中MDA水平继续升高,SOD及GSH-Px活性持续降低,提示氧化应激现象在开腹手术中也存在,且持续时间较长,从而可能会造成机体出现严重的氧 化应激损伤。其原因可能是由于开腹手术创伤较大,机体产生较大量的氧自由基,使脂质过氧化,MDA生成增加,同时SOD及GSH-Px消耗增多所致。本项 研究结果还发现,虽然腹腔镜手术与开腹手术过程中均产生氧自由基,但腹腔镜组术后24 h血浆中MDA水平较低,而SOD和GSH-Px活性则升高,提示腹腔镜手术导致的机体氧化应激反应恢复速度比开腹手术快。对于腹腔镜手术后机体氧化应激 水平降低的原因,有学者认为可能是由于首先腹腔镜手术中因采取特殊器械等因素,对肠道的牵拉损伤较小;其次是腹腔镜手术腹内氧浓度比正常大气低得多,而 开腹手术则氧暴露时间较长;再次为腹腔内压力的较低范围波动对机体产生影响较小所致8。 综上所述,相对与开腹手术来说,腹腔镜手术对机体产生的氧化应激损伤较小,优于开腹手术。将来的研究应关注腹腔镜术后采用自由基清除剂等减轻缺血再灌注损伤产生的自由基导致的细胞损伤,促进机体的尽快恢复。 参考文献 1 Yilmaz S,Ates E,Polat C,et al.Ischemic preconditioning decreases laparoscopy-induced oxidative stress in small intestine J. Hepatogastroenterology,2003,50(52)972-982. 2 Arsalani-Zadeh R,Ullah S,Khan S,et al. Oxidative stress in laparoscopic versus open abdominal surgerya systematic review J. J Surg Res,2011,169(1)59-68. 3 Giraudo G,Brachet CR,Caccetta M,et al. Gasless laparoscopy could avoid alterations in hepatic function J. Surg Endosc,2001,15(7)741-746. 4 Kontoulis TM,Pissas DG,Pavlidis TE,et al. The oxidative effect of prolonged CO2 pneumoperitoneum a comparative study in rats J. J Surg Res,2012,175(2)259-264. 5 Gianotti L,Nespoli L,Rocchetti S,et al. Gut oxygenation and oxidative damage during and after laparoscopic and open left-sided colon resectiona prospective, randomized, controlled clinical trial J. Surg Endosc,2011,25(6)1835-1843. 6 Bukan MH,Bukan N,Kaymakcioglu,et al. Effects of open vs laparoscopic cholecystectomy on oxidative stress J. Tohoku J Exp Med,2004,15(4)347-352. 7 刘彩云,王长友,毕敬涛,等.腹腔镜胆囊切除术对机体氧化应激的影响J.中国综合临床,2006,22(2)158-159. 8 Tsuchiya M,Sato EF,Inoue M,et al. Open abdominal surgery increases intraoperative oxidative stresscan it be prevented? J. Anesth Analg,2008,107(6)1946-1952.