黑子清

（中山大學附屬第三醫(yī)院麻醉科，廣東廣州 510630）

目前肝臟疾病已經(jīng)成為我國衛(wèi)生事業(yè)急需解決的問題之一，肝移植是終末期肝病唯一有效治療途徑。2014年中國肝移植注冊系統(tǒng)（china liver transplant registry，CLTR）的數(shù)據(jù)顯示中國大陸肝移植規(guī)模已居全球第2位，中山大學附屬第三醫(yī)院肝臟移植中心是全國第3大肝移植中心，肝移植技術目前已經(jīng)成熟。圍術期器官保護、患者的快速康復促進肝移植患者的恢復及減輕患者的負擔，是肝移植發(fā)展的重要基石，而相應的基礎及臨床研究為器官保護策略的制定提供重要依據(jù)。針對麻醉管理策略是否能實現(xiàn)移植手術的器官保護目前尚存在爭論。雖然近年有臨床研究提示一些保護性的策略可確保器官保護和改善患者的預后，如減少血液制品的需求，適當?shù)难强刂苹蛟诳赡艿那闆r下使用區(qū)域麻醉。然而，因為研究設計和終點指標在不同的研究中有差異較大，使得這些保護性的措施仍需要進一步的驗證［1］。同時，肝移植圍術期多器官損傷的機制復雜，涉及缺血再灌注損傷、腸道菌群移位及內毒素血癥、膽紅素血癥及全身炎癥反應失控等，明確移植肝損傷及遠隔器官損傷的機制能為臨床策略的制定提供理論基礎。本科室從20年前便開始圍繞肝移植圍術期器官保護進行臨床試驗及基礎研究，取得階段性的成果，本綜述將對我科系列研究進行綜述，與同行共同探討肝移植圍術期器官損傷機制及器官保護策略。

1 肝移植圍術期器官損傷發(fā)生發(fā)展相關機制

1.1 移植肝損傷

本研究團隊前期臨床研究顯示［2］，肝移植手術后，移植肝損傷呈現(xiàn)動態(tài)性變化，術后6 h達到高峰，其后逐漸恢復，28 d后肝功能基本恢復正常，且移植肝損傷的動態(tài)性變化與縫隙連接蛋白32（Cx32）蛋白表達一致。更進一步地，本研究通過基礎研究發(fā)現(xiàn)，縫隙連接蛋白Cx32組成的縫隙連接通道（gap junction，GJ）通過傳遞活性氧（reactive oxygen species，ROS）介導的線粒體凋亡加重了肝缺血再灌注損傷，敲除Cx32蛋白或使用丙泊酚抑制Cx32通道功能皆可減輕肝缺血再灌注損傷。除了探討Cx32與移植肝損傷之間的關系，本團隊還對移植肝損傷的氧化應激及炎癥反應機制進行了研究，發(fā)現(xiàn)NADPH氧化酶Nox2可激活炎癥反應和氧化應激并參與肝移植肝損傷。同時，也發(fā)現(xiàn)染色質重構復合物核心催化亞基（Brg1）介導的Nrf2/HO-1抗氧化應激系統(tǒng)能夠減輕缺血再灌注損傷，其在移植肝損傷過程中發(fā)揮重要作用［3-5］；而且，高糖狀態(tài)可能通過誘導慢性氧化應激和炎癥加重肝缺血再灌注損傷［6］。前期研究［7］還表明，終末期肝病患者在接受骨髓間充質干細胞（BMSC）移植后可減輕移植肝損傷，且右美托咪定、咪達唑侖能通過與其受體結合調節(jié)干細胞的旁分泌作用、遷移能力和NF-κB p65的核轉位作用，從而增強干細胞對移植肝的保護。

1.2 遠隔器官損傷

為了探討肝移植圍術期發(fā)生遠隔器官損傷的具體機制，本研究團隊通過構建肝移植動物模型來觀察肝移植引起的腎臟、肺臟、小腸損傷的動態(tài)變化。

研究結果［8］提示再灌注早期的氧化失控和炎癥反應是導致急性腎損傷（acute kidney injury，AKI）的重要始動因素：①腎損傷的嚴重程度與谷胱甘肽（GSH）和谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-PX）含量呈負相關；Trx2的表達升高促進了GSH、GSHPX的合成，從而減輕了由肝移植引起的腎損傷。②Cx32-GJ通過傳遞ROS誘導內質網(wǎng)應激、線粒體損傷、細胞凋亡，同時產(chǎn)生更多ROS，這一“旁細胞效應”使損傷范圍不斷擴大，在移植后AKI的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用［9］。

氧化應激反應及炎癥失控也參與了肝移植術后急性肺損傷的發(fā)生發(fā)展［10］。在門腔靜脈阻斷和開放后60 min，大量毒性物質釋放導致肺病理學損傷的出現(xiàn)，血漿和肺組織的血栓素和前列環(huán)素、內皮素和一氧化氮的比例失調是重要的原因。同時，研究［11］發(fā)現(xiàn)磷酸酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamide-adenine dinucleotide phosphate，NADPH）氧化酶介導的氧化應激和炎癥反應、外周血多形核白細胞（PMN）和單核細胞中TLR2/4信號通路的激活以及肥大細胞脫顆粒都介導了急性肺損傷［12］。除此之外，研究［13］發(fā)現(xiàn)肝移植術后肺臟中抗氧化酶系統(tǒng)受抑制，增強染色質重塑因子（Brahma-related gene1，Brg1）介導的核因子紅細胞2相關因子2（nuclear factor erythroid 2-related factor 2，Nrf2）Nrf2/HO-1抗氧化應激系統(tǒng)能夠減輕移植術后急性肺損傷。同時，肝移植術后有大量炎癥細胞浸潤及炎癥因子釋放，研究［14］發(fā)現(xiàn)Serpinb1蛋白可通過激活HO-1及STAT3和ERK 1/2通路，減輕自體原位肝移植大鼠的炎癥反應及氧化應激。

肝移植過程可引起不同程度的小腸缺血再灌注損傷。研究結果［15］表明，TLR4/NF-κB活化誘導的細胞凋亡介導了肝移植后腸損傷，Nrf2/HO-1通路激活降低了肝移植誘導的腸粘膜損傷和緊密連接功能障礙。

2 靜脈麻醉藥物的器官保護機制

2.1 丙泊酚的器官保護機制

丙泊酚是常用的靜脈麻醉藥物之一，化學名為2，6-二異丙基苯酚，其苯酚基團具有抗氧化特性。丙泊酚預處理可通過降低組織或細胞內活性氧水平，減輕肝臟缺血再灌注后的肝臟氧化應激，對肝臟具有保護作用。這種保護作用可能是由于丙泊酚增強了Nrf2、HO-1和醌氧化還原酶1（quinone oxidoreductase 1，NQO1）的表達而減輕肝臟缺血再灌注損傷，這在臨床和實驗策略中都得到了證實。此外，HO-1誘導Nrf2的表達依賴于染色質重塑因子Brg1，而Brg1不參與Nrf2靶基因NQO1的誘導［1，3］。

肝移植術中劇烈的病理生理變化是急性腎損傷發(fā)生的基礎，而急性腎損傷的發(fā)生可導致腎功能不全及內環(huán)境的紊亂，本研究團隊認為在急性腎損傷發(fā)生發(fā)展過程中，腎小管上皮細胞的縫隙連接在損傷的擴散及加劇中起到重要作用。丙泊酚能夠降低肝移植術后腎臟組織的氧化應激反應，該保護作用可能是通過抑制Cx32所組成的縫隙連接的功能而實現(xiàn)的，這在體外細胞實驗中得到證實［7］。另外本研究也檢測了腎臟組中的Nrf2的表達，丙泊酚預處理同樣能上調Nrf2的表達，這也可能是丙泊酚在肝移植手術中腎臟保護作用的潛在機制［16］。提示丙泊酚腎保護作用與其阻斷損傷信號傳遞及激活抗氧化通路相關。

2.2 右美托咪定的器官保護機制

右美托咪定是一種α2腎上腺受體激動劑，右美托咪定預處理能通過抑制TLR4/MyD88/NF-κB途徑的激活減輕大鼠肝移植術后的肝臟損傷［17］和急性腎損傷［18］，同時能夠通過增強Nrf2的抗氧化作用，減輕大鼠肝移植術后的急性腎損傷［19］，該保護作用與α2A腎上腺受體亞型相關。

3 肝移植圍術期器官保護臨床策略

3.1 肝移植圍術期肺循環(huán)變化及肺動脈高壓的處理

終末期肝病的患者常合并肺動脈高壓，嚴重者會導致右心功能不全和氧彌散障礙、呼吸功能不全，大大影響預后。本研究通過大樣本的研究，發(fā)現(xiàn)肝硬化患者合并肺動脈高壓的發(fā)生率為5.33%［20］；新肝早期肺動脈壓力和肺血管阻力進行性增加，表現(xiàn)為持續(xù)的肺動脈高壓狀態(tài)，甚至會發(fā)展成中重度肺高壓；而術前沒有合并肺動脈高壓的患者，其肺動脈壓力也會出現(xiàn)一過性的增高。此外，本研究還率先報道了患者血漿中的內皮素水平及中心靜脈壓與肺動脈高壓密切相關［21］。本研究通過回顧分析還發(fā)現(xiàn)，合并門脈高壓癥的患者在無肝期體循環(huán)與肺循環(huán)都相對穩(wěn)定；但在新肝開放后出現(xiàn)平均肺動脈壓和肺循環(huán)阻力指數(shù)明顯升高，高于術前自身的水平以及不合并門脈高壓癥的患者，且持續(xù)時間長，有發(fā)生急性肺動脈高壓的傾向［22］；本研究推測其中的機制可能跟肺血管重構有關。

3.2 肝移植圍術期肺損傷的處理

肝移植術后急性肺損傷是導致術后死亡及延長住院時間的重要因素。針對這一問題，本研究從以下方面進行了研究。流行病學調查［23］發(fā)現(xiàn)有高達35.2%的患者在術后1 w內出現(xiàn)了急性肺損傷（acute lung injury，ALI），更有6.6%的患者發(fā)展為急性呼吸窘迫綜合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）。通過回顧性研究，認為第2版的墨爾本評分系統(tǒng)（MGS-2）更加適用于早期診斷患者是否出現(xiàn)了肝移植術后肺部并發(fā)癥，對于及早的實施治療有重要意義［24］。此外，本研究觀察未使用體外靜脈—靜脈轉流術的肝移植手術患者的肺氧合功能和肺內分流率，發(fā)現(xiàn)這些患者在術前和術中均存在明顯的肺氧合功能障礙，因而提出在肝移植的圍術期很有必要加強氧合功能監(jiān)測以及盡量采取措施糾正下降的功能殘氣量和通氣/血流比例失衡，以避免由此帶來的心排量急劇變化［25］。不僅如此，通過觀察接受原位肝移植手術的患者在圍術期混合靜脈血氧飽和度（SvO2）的變化，發(fā)現(xiàn)持續(xù) SvO2監(jiān)測能給SaO2、CO和Hb的調整提供可靠依據(jù)，可有效地反映體循

環(huán)變化以及機體VO2的情況，還能較敏感地獲悉氧供需平衡狀況，持續(xù)SvO2監(jiān)測能夠即時準確地提供實際數(shù)據(jù)，對肝移植圍術期改善氧代謝的管理具有重要意義［26］。

3.3 肝移植圍術期心肌損害

本研究在流行病學研究中發(fā)現(xiàn)［27］，肝移植術后早期死亡的病人中，心血管事件高達20%以上。在本研究1 000多例肝移植臨床實踐中，有16例發(fā)生心跳驟停，13例發(fā)生在開放后再灌注早期，3例發(fā)生在無肝期30 min左右，開放期的心跳驟停能很快復蘇，而3例發(fā)生于無肝期均術中死亡，本研究認為無肝期低容量不利于心臟復蘇；通過對圍術期心肌酶和血清肌鈣蛋白研究，發(fā)現(xiàn)在肝移植圍術期，心肌酶呈進行性增加，新肝期和術畢時達到高峰，肌鈣蛋白在術后24 h達到高峰，提示心肌在肝移植圍術期損害明顯［28］。同時本研究注意到肝硬化性心肌病病人的心肌功能在肝移植圍術期的變化較大，是圍術期不應忽視的問題，應予嚴密監(jiān)測和及時的處理。

3.4 肝移植圍術期腸損傷

腸缺血/再灌注是肝移植圍術期中幾乎必然發(fā)生的一種病理生理過程，這其中產(chǎn)生的氧自由基造成的細胞膜損傷會引起腸粘膜的破壞、腸道屏障功能的減弱以及腸道細菌移位甚至感染性休克等等，還可能引起遠隔器官如心、肺、腎、腦等的損害，所以應該引起足夠的重視。

3.5 臨床保護策略制訂

針對各個器官的損傷特點，本研究制訂了相應的“肝移植圍術期器官保護策略”（表1），在肺循環(huán)、體循環(huán)、心、腎、腦、腸道、凝血功能、水電解質等方面進行總結歸納，以期在圍術期達到減輕臟器損傷［29］的目的。

表1 肝移植圍術期器官保護策略Fig.1 Perioperative strategy of liver transplantation

4 目前國內外其它先進的保護手段

如何更好的進行供肝的保存是移植手術器官保護的另一個重點，在摘取供肝前將連接肝臟的血管接入“多器官功能修復系統(tǒng)”，模擬人體的供血機制，使供肝從供體到受體過程中始終處于最接近生理狀態(tài)的血液循環(huán)中。甚至利用體外膜肺裝置接入供肝，在保證血流的同時保證肝細胞的氧供。然而，由于這些技術操作復雜和費用昂貴，目前未得到推廣使用。

5 展望

如何及時及有效的施行肝移植圍術期器官保護的任務任重道遠，隨著人工智能及大數(shù)據(jù)時代的到來，越來越多的規(guī)范的臨床研究將進一步為指導圍術期器官保護提供新的數(shù)據(jù)和新的方法，同時，通過基礎研究的探索，也有望進一步明確損傷的機制，為保護性藥物的開發(fā)提供實驗室證據(jù)。