引用本文： 宋海龍, 韓劍剛, 谷疆蓉, 陶曙光, 楊仕海, 溫林林, 王建明. 免疫球蛋白對紫紺型先天性心臟病嬰兒術后細胞免疫功能的影響. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2014, 21(5): 636-638. doi: 10.7507/1007-4848.20140180 復制
先天性心臟病（congenital heart disease，CHD）患兒易反復發生肺炎、感染性心內膜炎、腦膿腫等感染，且感染常是誘發心力衰竭、導致死亡的主要原因。傳統的觀點認為先天性心臟病患兒易患感染與血流動力學改變和機械因素有關。然而，近年來隨著分子生物學研究的快速發展，發現先天性心臟病患兒易患感染與其免疫功能狀態直接相關。有研究表明，先天性心臟病患兒既有免疫功能低下，又有免疫調節功能紊亂[1]。隨著研究的不斷深入，多數學者均認為先天性心臟病患兒存在免疫功能缺陷，特別是T細胞亞群的比例失衡，且正是這種失衡導致了先天性心臟病患兒對感染的易感性。良好的免疫狀態是提高先天性心臟病患兒手術成功率的關鍵因素。體外循環（cardiopulmonary bypass，CPB）過程明顯改變了人體內環境，且血液通過體外管道與非內皮細胞界面接觸，以及CPB復雜的機械作用，導致血液發生復雜的有形成分與損傷和凝血-纖溶-補體-血液細胞等系統激活，誘致全身炎癥反應，加上CPB過程中低溫、相對低流量和缺血-再灌注-降復溫等對組織細胞代謝的影響，可以導致機體多系統臟器的損傷。上述因素是導致CPB手術后患者發生并發癥，甚至死亡的主要原因。我們對部分紫紺型先天性心臟病嬰兒術后應用免疫球蛋白，通過檢測干擾素γ（IFN-γ）、白細胞介素4（IL-4）濃度的變化，探討免疫球蛋白對紫紺型先天性心臟病嬰兒術后細胞免疫功能的影響。
1 資料與方法
1.1 病例選擇和分組
2012年3～12月在河北省兒童醫院心臟外科住院接受先天性心臟病手術治療、并符合以下條件的40例患兒入選，入選標準：①經體檢、輔助檢查及彩色心臟超聲心動圖檢查確診為右向左分流型先天性心臟病患兒，年齡1歲以內，體重≤10 kg；②其他臟器無嚴重疾病史，無其它缺氧相關疾病史，無嚴重感染和自身免疫性疾病史；③該實驗經河北省兒童醫院倫理委員會批準，患兒家屬簽署知情同意書。將選定的40例紫紺型先天性心臟病患兒分為兩組（免疫球蛋白治療組、對照組），兩組患兒的年齡構成、體重差異均無統計學意義。
1.2 方法
術前所有患者均抽取靜脈血5 ml，注入肝素抗凝管中，以3 000 r/min，離心10 min，留取血清，-80 ℃保存。免疫球蛋白治療組：患兒術后1?h在常規治療的基礎上均靜脈給予免疫球蛋白治療，用量為1?g/?（kg·d），療程為2 d。對照組患兒術后只給予常規治療。兩組患兒均在術后0.5 h、2 d分別抽取靜脈血5 ml，肝素抗凝后以3 000 r/min離心10 min，留取血清，-80 ℃保存。釆用雙抗體夾心酶聯免疫吸附測定法（ELISA）分別檢測兩組各時段樣本的IFN-γ，IL-4的濃度。試驗過程嚴格按試劑盒要求進行操作。
1.3 統計學分析
用SPSS 13.0統計軟件進行統計處理。計量資料用均數±標準差（
2 結果
2.1 手術及體外循環等因素對血清IL-4、IFN-γ濃度的影響
術前及術后0.5?h兩組患兒同時間段血清IL-4、IFN-γ濃度差異無統計學意義（IL-4：術前P=0.833，術后P=0.448；IFN-γ：術前P=0.939，術后P=0.520），但術后0.5 h兩組患兒血清IL-4、IFN-γ濃度均明顯高于術前，差異有統計學意義（P=0.000）。兩組患兒術前至術后2 d，血清IL-4濃度先升高后隨時間逐漸降低；血清IFN-γ在術前至術后2 d內呈逐步增高趨勢；見表 1。
表1
兩組各時段血清IL-4、IFN-γ濃度比較（2.2 免疫球蛋白對血清IL-4、IFN-γ濃度的影響
免疫球蛋白治療組患兒術后2?d血清IL-4濃度與術前相比差異無統計學意義（P=0.362），而對照組患兒術后2?d血清IL-4濃度較術前明顯升高，兩組間差異有統計學意義（P=0.006）；見表 1。術后2?d免疫球蛋白治療組患兒血清IL-4、IFN-γ濃度明顯低于對照組，兩組間血清IL-4、IFN-γ濃度差異有統計學意義（IL-4：P=0.039，IFN-γ：P=0.007）。與術后0.5?h相比，對照組患兒術后2?d血清IL-4濃度約下降20.08%（P=0.001），血清IFN-γ濃度上升17.80%（P=0.001），差異均有統計學意義；免疫球蛋白治療組患兒同時間血清IL-4濃度約下降35.38%，兩組間差異有統計學意義（P=0.000），而血清IFN-γ濃度只上升7.60%（P=0.143），兩組間差異無統計學意義，見表 1。
3 討論
CPB技術的發展促進了心血管外科的飛速發展，但CPB所產生的血液有形成分損傷，凝血-纖溶-補體系統的激活以及心臟停跳、復跳過程中的缺血-再灌注損傷等引起的全身炎癥反應，是導致術后并發癥的主要原因。有研究表明，CPB術后創傷反應及并發癥是由機體免疫功能失調所致，CPB結合其他因素誘導了機體復雜的體液-細胞炎性反應，包括引起補體激活、內毒素釋放、粒細胞活化、黏附分子表達、致炎介質釋放，表現為全身性、非特異性炎性反應[2-6]；同時，通過影響Th1/Th2細胞亞群的相對平衡狀態，致使炎癥介質及抗炎因子失調，促使免疫細胞功能下降、凋亡，導致機體免疫系統短暫失能[7-10]，而發生全身炎性反應，增加機體易感性及發生臟器功能損害的幾率。在對致炎/抗炎反應調節機制的深化研究表明，Thl、Th2細胞對機體特異性免疫系統有重要調節作用。Th1細胞可產生多種細胞因子，如白細胞介素2（IL-2）、IFN-γ、腫瘤壞死因子α（TNF-α）細胞因子等，通過多種途徑作用于巨噬細胞介導細胞免疫應答；而Th2細胞通過產生IL-4、白細胞介素5（IL-5）、白細胞介素6（IL-6）、白細胞介素10（IL-10）、白細胞介素13（IL-13）等多種細胞因子，協助和促進B細胞的增殖和分化為漿細胞，并產生抗體。Thl細胞分泌IFN-γ而不分泌IL-4，Th2細胞分泌IL-4而不分泌IFN-γ，通常以這兩種細胞因子作為鑒別Thl、Th2的標志[11]。在正常人體內，各種T細胞亞群在數量和功能上保持著一個相對穩定的平衡狀態，其分泌的細胞因子間亦處于相對平衡的狀態，當這種平衡遭到破壞后，機體免疫調節可隨之失衡而導致某些疾病的發生或使某些疾病加重。臨床觀察發現，CPB可導致Thl細胞分泌致炎因子、Th2分泌抗炎因子均發生顯著改變[11]。
本研究顯示CPB手術過程導致T淋巴細胞內Th2細胞特異的抗炎介質IL-4、Thl細胞特異的致炎介質IFN-γ明顯升高，說明CBP及手術因素在一定程度上打破了紫紺型先天性心臟病患兒體內免疫的平衡狀態。此結果與既往相關方面的研究結果基本一致。通過術后靜脈給予免疫球蛋白治療，降低了術后明顯升高的IL-4、IFN-γ水平。這表明，免疫球蛋白的應用在一定程度上抑制了術后免疫功能紊亂狀態，靜脈應用免疫球蛋白對于調節CPB引起創傷性炎性反應、術后免疫功能紊亂具有重要的意義，對于機體細胞免疫功能的保護、減少術后并發癥的發生具有重要的作用。其機制可能與免疫球蛋白可降低T細胞亞群相關信使核糖核酸（mRNA）的表達水平有關[12-15]。本研究采用了免疫球蛋白大劑量沖擊療法[1 g /（kg·d）]，結果證實此種劑量對于術后Th1、Th2細胞的分泌功能均有抑制作用。
先天性心臟病（congenital heart disease，CHD）患兒易反復發生肺炎、感染性心內膜炎、腦膿腫等感染，且感染常是誘發心力衰竭、導致死亡的主要原因。傳統的觀點認為先天性心臟病患兒易患感染與血流動力學改變和機械因素有關。然而，近年來隨著分子生物學研究的快速發展，發現先天性心臟病患兒易患感染與其免疫功能狀態直接相關。有研究表明，先天性心臟病患兒既有免疫功能低下，又有免疫調節功能紊亂[1]。隨著研究的不斷深入，多數學者均認為先天性心臟病患兒存在免疫功能缺陷，特別是T細胞亞群的比例失衡，且正是這種失衡導致了先天性心臟病患兒對感染的易感性。良好的免疫狀態是提高先天性心臟病患兒手術成功率的關鍵因素。體外循環（cardiopulmonary bypass，CPB）過程明顯改變了人體內環境，且血液通過體外管道與非內皮細胞界面接觸，以及CPB復雜的機械作用，導致血液發生復雜的有形成分與損傷和凝血-纖溶-補體-血液細胞等系統激活，誘致全身炎癥反應，加上CPB過程中低溫、相對低流量和缺血-再灌注-降復溫等對組織細胞代謝的影響，可以導致機體多系統臟器的損傷。上述因素是導致CPB手術后患者發生并發癥，甚至死亡的主要原因。我們對部分紫紺型先天性心臟病嬰兒術后應用免疫球蛋白，通過檢測干擾素γ（IFN-γ）、白細胞介素4（IL-4）濃度的變化，探討免疫球蛋白對紫紺型先天性心臟病嬰兒術后細胞免疫功能的影響。
1 資料與方法
1.1 病例選擇和分組
2012年3～12月在河北省兒童醫院心臟外科住院接受先天性心臟病手術治療、并符合以下條件的40例患兒入選，入選標準：①經體檢、輔助檢查及彩色心臟超聲心動圖檢查確診為右向左分流型先天性心臟病患兒，年齡1歲以內，體重≤10 kg；②其他臟器無嚴重疾病史，無其它缺氧相關疾病史，無嚴重感染和自身免疫性疾病史；③該實驗經河北省兒童醫院倫理委員會批準，患兒家屬簽署知情同意書。將選定的40例紫紺型先天性心臟病患兒分為兩組（免疫球蛋白治療組、對照組），兩組患兒的年齡構成、體重差異均無統計學意義。
1.2 方法
術前所有患者均抽取靜脈血5 ml，注入肝素抗凝管中，以3 000 r/min，離心10 min，留取血清，-80 ℃保存。免疫球蛋白治療組：患兒術后1?h在常規治療的基礎上均靜脈給予免疫球蛋白治療，用量為1?g/?（kg·d），療程為2 d。對照組患兒術后只給予常規治療。兩組患兒均在術后0.5 h、2 d分別抽取靜脈血5 ml，肝素抗凝后以3 000 r/min離心10 min，留取血清，-80 ℃保存。釆用雙抗體夾心酶聯免疫吸附測定法（ELISA）分別檢測兩組各時段樣本的IFN-γ，IL-4的濃度。試驗過程嚴格按試劑盒要求進行操作。
1.3 統計學分析
用SPSS 13.0統計軟件進行統計處理。計量資料用均數±標準差（
2 結果
2.1 手術及體外循環等因素對血清IL-4、IFN-γ濃度的影響
術前及術后0.5?h兩組患兒同時間段血清IL-4、IFN-γ濃度差異無統計學意義（IL-4：術前P=0.833，術后P=0.448；IFN-γ：術前P=0.939，術后P=0.520），但術后0.5 h兩組患兒血清IL-4、IFN-γ濃度均明顯高于術前，差異有統計學意義（P=0.000）。兩組患兒術前至術后2 d，血清IL-4濃度先升高后隨時間逐漸降低；血清IFN-γ在術前至術后2 d內呈逐步增高趨勢；見表 1。
表1
兩組各時段血清IL-4、IFN-γ濃度比較（2.2 免疫球蛋白對血清IL-4、IFN-γ濃度的影響
免疫球蛋白治療組患兒術后2?d血清IL-4濃度與術前相比差異無統計學意義（P=0.362），而對照組患兒術后2?d血清IL-4濃度較術前明顯升高，兩組間差異有統計學意義（P=0.006）；見表 1。術后2?d免疫球蛋白治療組患兒血清IL-4、IFN-γ濃度明顯低于對照組，兩組間血清IL-4、IFN-γ濃度差異有統計學意義（IL-4：P=0.039，IFN-γ：P=0.007）。與術后0.5?h相比，對照組患兒術后2?d血清IL-4濃度約下降20.08%（P=0.001），血清IFN-γ濃度上升17.80%（P=0.001），差異均有統計學意義；免疫球蛋白治療組患兒同時間血清IL-4濃度約下降35.38%，兩組間差異有統計學意義（P=0.000），而血清IFN-γ濃度只上升7.60%（P=0.143），兩組間差異無統計學意義，見表 1。
3 討論
CPB技術的發展促進了心血管外科的飛速發展，但CPB所產生的血液有形成分損傷，凝血-纖溶-補體系統的激活以及心臟停跳、復跳過程中的缺血-再灌注損傷等引起的全身炎癥反應，是導致術后并發癥的主要原因。有研究表明，CPB術后創傷反應及并發癥是由機體免疫功能失調所致，CPB結合其他因素誘導了機體復雜的體液-細胞炎性反應，包括引起補體激活、內毒素釋放、粒細胞活化、黏附分子表達、致炎介質釋放，表現為全身性、非特異性炎性反應[2-6]；同時，通過影響Th1/Th2細胞亞群的相對平衡狀態，致使炎癥介質及抗炎因子失調，促使免疫細胞功能下降、凋亡，導致機體免疫系統短暫失能[7-10]，而發生全身炎性反應，增加機體易感性及發生臟器功能損害的幾率。在對致炎/抗炎反應調節機制的深化研究表明，Thl、Th2細胞對機體特異性免疫系統有重要調節作用。Th1細胞可產生多種細胞因子，如白細胞介素2（IL-2）、IFN-γ、腫瘤壞死因子α（TNF-α）細胞因子等，通過多種途徑作用于巨噬細胞介導細胞免疫應答；而Th2細胞通過產生IL-4、白細胞介素5（IL-5）、白細胞介素6（IL-6）、白細胞介素10（IL-10）、白細胞介素13（IL-13）等多種細胞因子，協助和促進B細胞的增殖和分化為漿細胞，并產生抗體。Thl細胞分泌IFN-γ而不分泌IL-4，Th2細胞分泌IL-4而不分泌IFN-γ，通常以這兩種細胞因子作為鑒別Thl、Th2的標志[11]。在正常人體內，各種T細胞亞群在數量和功能上保持著一個相對穩定的平衡狀態，其分泌的細胞因子間亦處于相對平衡的狀態，當這種平衡遭到破壞后，機體免疫調節可隨之失衡而導致某些疾病的發生或使某些疾病加重。臨床觀察發現，CPB可導致Thl細胞分泌致炎因子、Th2分泌抗炎因子均發生顯著改變[11]。
本研究顯示CPB手術過程導致T淋巴細胞內Th2細胞特異的抗炎介質IL-4、Thl細胞特異的致炎介質IFN-γ明顯升高，說明CBP及手術因素在一定程度上打破了紫紺型先天性心臟病患兒體內免疫的平衡狀態。此結果與既往相關方面的研究結果基本一致。通過術后靜脈給予免疫球蛋白治療，降低了術后明顯升高的IL-4、IFN-γ水平。這表明，免疫球蛋白的應用在一定程度上抑制了術后免疫功能紊亂狀態，靜脈應用免疫球蛋白對于調節CPB引起創傷性炎性反應、術后免疫功能紊亂具有重要的意義，對于機體細胞免疫功能的保護、減少術后并發癥的發生具有重要的作用。其機制可能與免疫球蛋白可降低T細胞亞群相關信使核糖核酸（mRNA）的表達水平有關[12-15]。本研究采用了免疫球蛋白大劑量沖擊療法[1 g /（kg·d）]，結果證實此種劑量對于術后Th1、Th2細胞的分泌功能均有抑制作用。
