体外循环转流期间红细胞膜流动性的变化

胡志伟X　张凯伦　孙宗全（华中科技大学同济医学院附属协和医院心外科　武汉　430022）

【提　要】　对25例心脏手术行体外循环患者转流期间红细胞膜流动性（fluidity,FLU）、血浆脂质过氧化物（LPO）和红细胞超氧化物岐化酶（SOD）动态变化进行观察,结果转流后期FLU显著降低,LPO显著升高,而SOD活性转流初期升高明显,至转流后24小时恢复到转流前水平,并且红细胞膜FLU降低血浆LPO改变呈负相关.提示:转流期间脂质过氧化增强,可能是红细胞膜流动性降低的原因之一.【关键词】　红细胞膜　流动性　脂质过氧化　体外循环ChangeofErythrocyteMembraneFluidityduringCardiopulmomaryBypass　HUZhi2wei,ZHANGKai2lun,SUNZong2quan　（DepartmentofCardiovascularSurgery,UnionHospital,TongjiMedicalCollege,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan　430022　China）【Abstract】　Changesoferythrocytemembranefluidity（FLU）andplasmalipidperoxidation（LPO）andSODinerythrocytewereob2servedin25patientsundergoingheartoperationsduringcardiopulmonarybypass（CPB）andafterCPB.Theresultsindicate:theLPOwassignificantlyincreasedandtheFLUwasgreatlydecreasedat60minafterthestartofCPB.DuringCPBtheactivitySODinery2throcytewassignificantlyincreased,at24htheendofCPB,theactivityreturnedtothelevelbeforeCPB.ThedecreaseofFLUwascorrelatednegativelywiththelevelofLPO.ThissuggeststhattheincreaseofLPOmightbeoneofthecausesofthedecreaseofFLUinpatientsundergoingCPBandafterCPB.【KeyWords】　Erthrocytemembrane;　Fluidity;　Lipidperoxdation;　Cardiopulmonarybypass体外循环对红细胞的影响非常明显,如红细胞寿命缩短、变形能力降低[1]、转流后贫血[2],这些变化最终归于损伤细胞膜的结构和特性.正常情况下,富含脂质的生物膜不仅影响细胞的变形能力和脆性,而且影响物质跨膜运输及膜上酶和受体的活性[3].本文旨在观察体外循环期间红细胞膜流动性（fluidity,FLU）动态变化,并进一步观察FLU与血浆脂质过氧化物（LPO）、红细胞超氧化物岐化酶（SOD）的活性变化关系.1　材料与方法111　研究对象选择体外循环心内直视手术者25例,男14例,女11例,年龄33.3±14.2岁,体重51.6±11.8公斤;病种为风湿性心脏病瓣膜置换术15例,先天性室间隔缺损修补术5例,房间隔缺损修补术5例.体外循环技术采用美国Sarns9000型人工心肺机、西安鼓泡式氧合器.无血预充,中度低温.中度血液稀释,血球压积约25%.体外循环转流时间130±56min,主动脉阻断时间72±37min,分别于转流前、转流30min、60min,主动脉开放后15min、60min和转流后24h取桡动脉血5ml,分别用肝素和EDTA抗凝.1.2　检测指标和方法1.2.1　血浆脂质过氧化物（LPO）　采用硫代马比妥酸（TBA）比色法,于538nm比色,以TEP作为标准,LPO值用红细胞压积作校正,结果以丙二醛（MDA）浓度表示（nmol/ml）.1.2.2　红细胞SOD活性　采用邻苯三酚自氧化法测定,药盒由海军抗衰老研究中心提供,结果以U/gHb表示.1.2.3　红细胞膜流动性（FLU）测定[4]　采用荧光偏振法,以DPH（1,6-diphenyl-1,3,5-hexatrien、Sigma产品）为稳定荧光探针.求荧光偏振度（Fluorescencepolarization,P）和流动性（fluidity,FLU）:

式中P为荧光偏振度,Iv为起偏器和检偏器光轴均在垂直方向的光强度;Ih为起偏器光轴在垂直方向,检偏器光轴在水平方向的光强度.FLU为膜脂流动性,Pmax为0.5.1.3　统计学方法　数据以均数±标准差表示,差异显著性进行t检验、直线回归相关分析.2　结果2.1　红细胞膜流动性变化,于转流30min时即下降,转流60min明显降低（p<0.05）,主动脉开放后15min和60min降低非常显著（p<0.001）,转流后24h仍较低（p<0.01）（见表1）.2.2　LPO和红细胞SOD变化,LPO于转流30min即出现升高（p<0.05）.红细胞SOD活性转流30min、60min和主动脉开放15min有非常明显升高（p<0.01）,主动脉开放后60min有所下降,但仍高于转流前（p<0.05）转流后24h恢复到转流前水平.2.3　血浆LPO与红细胞膜FLU转流期间呈负相关（r=-0.627;p<0.01）.而红细胞SOD与红细胞膜流动性无相关性.

3　讨论细胞膜的流动性是生物膜基于分子运动而具有近似于液体那样容易流动的一种物理特性.生物膜流动性受到损伤,机体就发生各种病理生理变化.生物膜流动性与疾病关系受到日益重视.而流动性的大小取决于许多因素,主要受膜脂质性及膜脂质与膜上其它组份（特别是蛋白质）之间相互作用的影响[3].Hi2rayama[1]报道体外循环患者红细胞变形性下降.而膜微粘度和流动性可直接影响红细胞变形能力.本研究观察到体外循环转流后期,尤以主动脉开放后膜流动性明显降低,而同时血浆脂质过氧化物含量明显升高.体外循环转流期间脂质过氧化反应增强的机制在于转流过程中血液处于高氧压,补体系统激活、中性粒细胞“呼吸爆发”和再灌注产生大量氧自由基[5].陈建文发现红细胞膜脂质过氧化后,疏水尾部的物理状态发生改变,膜中不饱和脂肪酸减少而导致膜流动性下降[6].本研究表明,转流期间血浆脂质过氧化物含量明显增高,增高程度与红细胞膜流动性变化呈负相关,提示机体脂质过氧化反应增强,可能是导致红细胞膜流动性降低原因之一,进而导致体外循环转流后红细胞变形性下降.参　考　文　献1　HirayamaT,YamaguchiH,AllersM,etal.Evaluationofredcelldamageduringcardiopulmonarybypass[J].ScandJThoracCardio2vascSurg,1985,19:2632　WoodmanRC,HarkerLA.Bleedingcomplicationsassociatedwithcardiopulmonarybypass[J].Blood,1990,76:16803　ShinitzkyM,BarenholzY.Fluidityparametersoflipidregionsde2terminedbyfluorescenceposarization[J].BiochemBiophysActa,1978,515:3674　法祥光,甘午君,李会元等.红细胞膜流动性的测定及其初步应用[J].中华血液学杂志,1984,5:1325　PrasadK,KalraJ,BharadwajB,etal.Increasedoxygenfreeradi2calactivityinpatientsoncardiopulmonarybypassundergoingaor2tocoronarybypasssurgery[J].AmHeartJ,1992,123:376　陈建文,张兰萍,宋剑陶等.脂质过氧化对人红细胞膜脂流动性的影响[J].生物物理学报,1992,8:502