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第—部分浅低温心脏不停跳手术对人工瓣膜置换患者心肌的保护作用与心肌细胞炎症反应目的：探讨浅低温心脏不停跳手术对体外循环(CPB)人工机械瓣膜置换患者心肌的保护作用与心肌细胞炎症反应的关系。方法：选择2010年9月至2011年2月在广西医科大学第一附属医院胸心外科择期行人工机械瓣二尖瓣置换的风心病患者40例,随机分为心脏停跳组和浅低温心脏不停跳组(不停跳组),每组20例,心脏停跳组在中度低温心脏停跳下完成心脏瓣膜置换手术,不停跳组在浅低温心脏跳动中完成手术。分别于CPB转机前(T1)、CPB转机30min(T2)、术中关闭右房时(T3)、CPB结束后24h(T4)、72h(T5)、120h(T6)共6时间点采集静脉血,使用双抗体夹心ELISA法测定血浆心肌肌钙蛋白I (cTnI)浓度,使用日本日立公司7170A型全自动生化分析仪检测血浆肌酸激酶同工酶MB (CK-MB)浓度变化,同时测定血细胞压积(Hct)。分别于打开和关闭右心房时取右心房组织标本,使用ELISA法检测肿瘤坏死因子-α (TNF-α)、白细胞介素fIL)-6、IL-8、IL-10及核转录因子(NF-κB) p65含量。T3时间点检测的上述各指标值进行相关性分析。并观察心肌组织超微结构变化情况。结果：二组患者静脉血cTnl浓度与CPB转机前(T1)比较,均在T2-T4时上升(P<0.05)；心脏停跳组T5仍高于T1水平,直至T6才恢复T1水平,而不停跳组T5已恢复T1水平。二组间在T3-T5阶段,不停跳组静脉血cTnI浓度均低于心脏停跳组同时间点水平,差异均有统计学意义(P<0.05)。CK-MB浓度变化规律与cTnI浓度变化类似,但直至T3时才开始增高。二组患者关闭右心房时心肌组织匀浆TNF-α、IL-6、IL-8和IL-10、NF-κB p65浓度均较打开右心房时升高(P<0.05)。心脏停跳组TNF-α IL-6、IL-8、 NF-κBp65上升较心脏不停跳组明显(P<0.05),心脏停跳组IL-10上升幅度较心脏不停跳组小(P<0.05)。IL-6/IL-10之值比较：在关闭右心房时,心脏停跳组比值较打开右心房时增大(P>0.05),心脏停跳组变化无统计学意义(P>0.05)。术中关闭右心房时血浆cTnI浓度与TNF-α、IL-6、IL-8和NF-κBp65相关系数依次为0.749、0.696、0.788、0.695,与IL-10浓度呈负相关,相关系数为0.475,均有统计学意义。CK-MB浓度与TNF-α、IL-6、IL-8和NF-κB p65相关系数依次为0.680、0.614、0.669、0.518,均有统计学意义；与IL-10浓度相关系数为0.059,无统计学意义(P=0.719)。结论：CPB心内直视手术时存在心肌细胞炎症,浅低温心脏不停跳手术在一定程度上减轻心肌细胞炎症反应,可能是该手术方式减轻心肌损伤的重要机制。第二部分浅低温心脏不停跳手术对人工瓣膜置换患者心肌内质网应激的影响目的：本研究拟通过观察缺血再灌注(I/R)损伤时心肌内质网应激(ERS)和心肌细胞炎症反应通路变化,比较存在I/R过程的常规中低温度心脏停跳下心内直视手术和较少存在I/R过程的浅低温心脏不停跳手术时心肌细胞炎症反应和ERS的影响,旨在探索心脏不停跳手术对ERS的影响以及是否通过减轻ERS诱导的心肌细胞炎症,减轻手术过程中的心肌损伤。方法：患者来自2010年9月至2011年2月广西医科大学第一附属医院胸心外科,择期行二尖瓣人工机械瓣膜置换的风心病患者40例,使用随机数字表法随机分为浅低温心脏不停跳组(不停跳组)和心脏停跳组组(停跳组)二组。分别于打开和关闭右心房时取二组患者右心房组织标本,使用实时荧光定量PCR检测心肌组织Caspase-4、NF-κBp65及GRP78mRNA表达,使用V(?)estern Blot检测心肌组织Caspase-4、NF-κBp65及GRP78蛋白相对含量,免疫组化观察心肌细胞GRP78表达,透射电镜观察超微结构。结果：二组患者在打开右心房时Caspase-4、NF-κBp65与GRP78mRNA表达比较差异无统计学意义(P>0.05)；关闭右心房时与打开右心房时二组表达均升高(P<0.05),但不停跳组升高幅度较小(P<0.05)。二组患者在打开右心房时Caspase-4、NF-κBp65与GRP78蛋白比较差异无统计学意义(P>0.05)；关闭右心房时组内比较与打开右心房时二组蛋白表达均升高,比较差异有统计学意义(P<0.05),但不停跳组与停跳组比较升高幅度较小(P<0.05)。不停跳组GRP78阳性细胞率较小,超微结构变化相对较轻。结论：CPB心内直视手术时存在心肌细胞炎症反应通路的激活、ERS与ERS介导的心肌细胞凋亡；不停跳心脏手术过程中,由于有良好的心肌能量代谢、产生的自由基较少以及心肌细胞内钙负荷相对较轻,减轻ERS,内质网内异常蛋白较少,通过PERK-eIF2α、IRE1α-TRAF2通路减少与NF-κB通路的偶联,减轻心肌细胞炎症反应。第三部分风心瓣膜病停跳-不停跳瓣膜置换手术的代谢组学研究目的：借助代谢组学方法、高效液相色谱-紫外线检测法(HPLC-UV),系统检测风心瓣膜病瓣膜置换手术对机体影响程度,总体评价浅低温心脏不停跳手术对机体的保护优势及其机制,充实该新手术方式的理论基础。方法：择期行二尖瓣机械瓣置换的风心病男性患者30例,使用随机数字表法随机分为浅低温心脏不停跳组(不停跳组)和心脏停跳组二组,每组15例,不停跳组在浅低温心脏跳动中完成手术,心脏停跳组在中低温度心脏停跳下完成手术。分别于手术前动脉穿刺成功后、麻醉诱导平稳后、CPB降温至32-33℃、CPB结束时、CPB结束后3h、24h及48h、72h共8时间点采集静脉血,使用基于NMR代谢组学分析技术分析CPB手术中及术后代谢物情况,并使用]HPLC-UV测定血液中腺嘌呤核苷酸变化情况。结果：二组患者同一时间点血浆代谢谱差异明显,同组内不同时间点血浆代谢谱差异亦明显。停跳和不停跳二组之间比较,发现明显变化的代谢物包括：酪氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、肌酸、2-同戊二酸、乙酸、乳酸、酮体和脂类,提示二组之间有代谢物量的差异。二组患者术中从CPB开始ATP的浓度逐渐减少,停跳组直至CPB结束后48h尚未恢复至CPB前水平(P<0.05)脏不停跳组术中从CPB开始至CPB结束后24h亦较CPB前减少伊<0.05)但CPB结束后48h已恢复至术前水平(P0.05)。二组间比较,CPB结束至CPB结束后48h时二组同时间点比较ATP浓度差异有统计学意义,心脏不停跳组ATP浓度高于心脏停跳组(P0.05)。结论：CPB心内直视手术后机体存在严重的糖、蛋白质和脂肪的代谢紊乱,采用基于NMR的代谢组学技术能很好地反映上述改变,同时研究表明心脏不停跳手术对机体的影响相对较小,引起的机体代谢紊乱较轻。