1、 临床论文胰岛素治疗对体外循环患者心功能的影响【摘要】目的探讨胰岛素治疗对体外循环患者心功能的影响及其机制。 方法根据年龄(18岁成人， 分别于术前、麻醉诱导后、体外循环后、体外循环后即刻及体外循环后4小时、12小时、24小时和48小时测定血浆胰岛素水平。 在体外循环前后，从右心耳切缘取心肌，用Western blot检测InsR、pP38-MAPK、pERK、pJNK和GLUT-4的表达。 在体外循环后24、48和72小时经胸超声心动图检测心功能。 结果与ART组和CRT组相比，AIT组和CIT组在ECC后左室最大压力增加率(dp/dtmax)、左室射血分数(LVEF)和短轴缩短率(FS)均
2、显著增加(P 结论胰岛素治疗对心肌有明显的正性肌力作用。 年龄是胰岛素抵抗的影响因素。 抑制ERK和pP38激活是ECC后心肌胰岛素抵抗的重要环节。 ECC刺激和胰岛素对心肌JNK的激活没有显著影响。 【关键词】体外循环胰岛素治疗MAPK glut摘要:目的探讨胰岛素治疗对体外循环心脏手术患者心功能的影响。方法将32例患者按年龄(成人18岁，儿童 胰岛素治疗应激性高血糖可显著降低危重患者临床相关并发症的发生率和死亡率，改善患者预后2-3。确切的机制需要阐明。 在本实验中，从心脏手术开始到患者术后转出ICU时血糖水平得到控制。观察胰岛素治疗对心功能的影响及体外循环后心肌细胞胰岛素敏感性的变化，并
3、探讨其机制。 材料和方法1.1一般资料32例患者在ECC下接受择期心脏手术，均无糖尿病病史。 排除标准包括:术前肝肾疾病及功能障碍；术前凝血功能不全；姑息性手术或二次手术；血糖控制不达标。 根据年龄(18岁成人， 1.2血糖控制方法:四组患者均混合生理盐水。AIT组和CIT组术中血糖控制在4.4 10.0 mmol/L，术后血糖控制在4.4 6.1 mmol/L。ART组和CRT组中血糖水平低于16.7 mmol/L的患者不予治疗。 我科的血糖控制方案为:麻醉诱导后，用微量泵从中心静脉以4 U/h的速度泵入胰岛素小儿0.2u/(kgh)；开胸后改为10 U/h 小儿0.5u/(kgh)；ECC
4、开始后为1 1.5 U/(kgh) 儿童为1.5 2u/(kgh)。在此期间，每15分钟测量一次血糖。根据测得的血糖水平，按以下方案进一步调整胰岛素输注速率:当血糖水平为8.3 8.9 mmol/L时，在原胰岛素剂量上加6u/h；8.9 9.4 mmol/l时8u/h0.2u/(kgh)；)给孩子】；9.4 10.0 mmol/L加12 U/h 儿童0.4u/(kgh)；10.0 mmol/L以上时为16 u/h 儿童为0.6u/kgh；在3.3 3.9 mmol/L时减去8 U/h(儿童为0.2u/(kgh)；2.8 3.3 mmol/L减16 U/h【儿童0.5u/kgh】；2.8 mmo
5、l/L以下停用胰岛素，静推20%葡萄糖50 ml(小儿20%葡萄糖10ml开始复温，停用胰岛素；术后血糖水平按照波特兰计划4 (儿童换算成U/kgh) 1.3胰岛素和血糖水平的测定方法:分别于麻醉前4 h、12 h、24h和48 h、ECC开始时和ECC结束后即刻采集血样并制备血浆，分别用胰岛素检测试剂盒和血糖仪测定血浆中的胰岛素水平和全血中的血糖水平。 1.4 Western blot印迹从ECC前后右心耳切缘取心肌约0.5 g，立即放入液氮中备用。 用Heidolph DIA900组织匀浆器匀浆，离心后提取组织蛋白。 BCA蛋白定量试剂盒(Pierce)定量蛋白浓度 用SDS/PGEA电泳
6、分离蛋白质，用半干电迁移法将其转移到PVDF上。 5%脱脂牛奶封闭背景，4过夜，加入抗InsR、抗pP38-MAPK、抗pERK、抗pJNK、抗GLUT-4抗体，洗膜后室温孵育1小时，用免疫分析试剂盒进行荧光检测(Pierce)。 然后，在50下复制pP38-MAPK或pERK印迹膜30分钟，并在洗脱缓冲液中解离一抗，然后用PBST冲洗印迹膜并重新密封用于P38-MAPK和ERK检测。 1.5心功能检测方法:分别为ECC后24 h、48 h、72 h，包括:(1)等容收缩指数:左心室压力上升最大速率(DP/dt max)；(2)射血指数:左心室射血分数(LVEF) 短轴缩短率(FS) 表1患者
7、一般情况注:RT:常规治疗组；它:胰岛素治疗组；VSD:室间隔缺损；ASD:房间隔缺损；TOF:法洛四联症；MI:二尖瓣反流:MS:二尖瓣狭窄1.6统计学方法采用SPSS 11.0统计软件进行统计分析，测量数据以均数标准差(S)表示。组内比较采用单因素方差分析，组间比较采用T检验，差异有统计学意义(P 0.05) 2结果2.1血糖和胰岛素水平的变化ART组和CRT组的血糖水平在麻醉诱导期间平稳过渡，在ECC开始后显著升高，在ECC结束时达到高峰，然后开始下降，在ECC结束后12小时再次升高，之后继续下降，但在ECC结束后48小时未恢复到术前水平；而AIT组和CIT组的血糖维持在4.4 8.3
8、mmol/L的水平。 各组胰岛素水平在麻醉诱导期间平稳过渡，在ECC开始后显著升高，在ECC结束时达到高峰，然后开始下降，在ECC结束后12小时再次升高，然后继续下降，在ECC结束后48小时趋于术前水平。但在ECC开始后，AIT组和CIT组的胰岛素水平高于ART组和CRT组(P 0.05，P 0.01)，并在ECC结束后48h恢复正常。ECC后，AIT组胰岛素水平明显高于CIT组，说明成人组对胰岛素的敏感性降低。 参见图1。 注:* AIT组与ART组比较p 0.05，* * CIT组与CRT组比较p 0.01P 0.05 2.2 AIT组心功能变化与CIT组比较，胰岛素治疗后，各组dp/dt
9、 max、LVEF、FS均显著增加(P 在ECC后72h，AIT组的dp/dt max、LVEF和FS低于CIT组(P 0.05)，ART组与AIT组、CRT组与CIT组间pJNK和pERK表达差异无统计学意义(P0.05)。 表明刺激ECC和胰岛素对JNK和ERK激活没有明显影响。 表2各组患者术后心脏dp/dtmax、LVEF、FS的变化注:与ART组、CIT组、CRT组比较P 0.05；与CIT组相比，* p 0.05)，有胰岛素的ECC后pJNK的表达与无胰岛素的ECC后pJNK的表达无显著差异(P0.05)。 已证明刺激ECC和胰岛素对心肌JNK的激活无明显影响。 胰岛素可以激活ER
10、K信号通路，与细胞生长有关。 各组经胰岛素处理的ECC与未经胰岛素处理的ECC相比，pERK的表达无显著性差异(P0.05) 已证明胰岛素对心肌ERK的激活没有明显影响。 胰岛素可以通过Ras-MAPK途径激活p38，促进靶细胞的基因表达，导致细胞生长和相关细胞因子的释放12 在无胰岛素治疗的情况下，ECC后pP38-MAPK的表达与ECC前相比无显著性差异(P0.05)，但在用胰岛素治疗后pP38-MAPK的表达显著增加(P 已经证明胰岛素可以上调心肌中P38-MAPK的激活。 现在已经清楚的是，GLUT-4从细胞转运到细胞表面，而p38在胰岛素的作用下在其中起着重要的作用13 胰岛素ECC
11、后GLUT-4的表达高于无胰岛素ECC组(P 已经证明胰岛素可以上调GLUT-4的转运。 ECC后，儿童胰岛素治疗组和儿童常规治疗组GLUT-4的表达显著增加(P 实验结果表明，胰岛素治疗对心肌有明显的正性肌力作用，机体的摄糖能力随年龄增长而下降，即胰岛素敏感性下降，出现胰岛素抵抗，其中GLUT-4转运障碍是关键环节。 ECC后心肌胰岛素抵抗的一个重要环节是ERK和p38的激活被抑制，阻碍了胰岛素的相关作用。 ECC刺激和胰岛素对心肌JNK的激活没有显著影响。 在今后的体外实验中，我们将继续研究ECC后抑制心肌ERK和p38激活的具体机制。 参考文献 1 Krinsley J .围手术期血糖控
12、制J.柯罗平麻醉学，2006，19 (2): 111-116。2范登贝格，伍特斯P，韦克斯F，等.危重患者的强化胰岛素治疗J.英国医学杂志，2001，345(19): 1359-1367。3范登贝格，威尔默A，赫曼斯G，等.内科ICU中的强化胰岛素治疗J.英国医学杂志，2006，354(5): 449-461。4傅瑞妮，吴艳.心脏外科人群高血糖的临床影响:波特兰糖尿病项目J.Endocr Pract，2006年，第12期(补编3):第22-26页。5 Golden SH，Peart-Vigilance C，Kao WH，等.成人糖尿病患者围手术期血糖控制和感染性并发症的风险J.糖尿病护理，19
13、99，22(9): 1408-1414。6张波，张海峰，樊青，等.胰岛素促进模拟缺血再灌注心肌细胞收缩功能恢复:Akt的关键作用J.中国科学报，2003，48(13): 1364-1369。7俞军，张海峰，吴峰.胰岛素通过增强SERCA2a活性改善模拟缺血/再灌注心肌细胞的收缩功能J.中国药理学报，2006，27: 919-926。8麦克米伦IC，罗宾逊JS。代谢综合征的发育起源:预测、可塑性和规划J。生理学评论，2005，85(2):571-633。9任杰，Walsh MF，Hamaty M，等.增强糖尿病大鼠心脏对胰岛素的变力性反应J.生命科学，1999，65(4):369-380。10维
14、斯顿CR，兰布赖特DG，戴维斯RJ。信号转导。MAP激酶信号特异性J.科学，2002，296(5577):2345-2347。11李YH，吉罗J，戴维斯RJ，等. c-Jun N-末端激酶(JNK)介导胰岛素信号级联的反馈抑制J.生物化学杂志，2003，278(5):2896-290212 Boileau P，Cauzac M，Pereira MA，等.胰岛素介导的信号通路与胎盘细胞生物学效应之间的分离:蛋白激酶B和MAPK磷酸化的作用J.内分泌学，2001，142(9):3974-3979。13 Welsh G I，Hers I，Berwick DC，等.蛋白激酶B在胰岛素调节的葡萄糖摄取中的作用J.生物化学学报，2005，33(第二卷):346-349。
鄂公网安备 42010502001450号
