【關鍵詞】 體外循環 腦利鈉肽 心臟手術

近年來，腦利鈉肽在診斷充血性心力衰竭、心肌梗死及左室功能不全等方面的重要作用已引起人們重視［1-2］，體外循環（extracorporeal circulation，ECC）心臟手術圍術期腦利鈉肽的變化規律也可能具有同樣的診斷和預后作用。本文將對腦利鈉肽與ECC心臟手術的關系進行綜述。

1 背景

循環利鈉肽家族(NPs)由心房利鈉肽(atrial natriuretic peptide ，ANP) ， 腦利鈉肽(brain natriuretic peptide ，BNP)，C2型利鈉肽(C2-type natriuretic peptide ，CNP)［3］和新近發現的DNP(Dendroaspis natriuretic peptide)［4］組成。據國內外研究表明，ANP 和BNP 分別主要由心房和心室分泌，作為循環心臟激素起到利尿、利鈉、降壓和舒張平滑肌等作用，調節體液環境；CNP 則主要由血管內皮細胞產生，生理作用是擴張血管，局部調節血管壓力；DNP存在于人類和狗的血漿、心房肌中［4］。BNP又稱為腦鈉素，因在1988年由Sudoh 等［5］首先從豬腦中分離純化而得名，主要由心室分泌，特別是當心室壓力增高時分泌，升高的程度與心室擴張和壓力超負荷成正比，因此可以準確地反映心室功能的變化，是心室功能不全的高特異、高敏感生物標志物。

1.1 BNP的結構與表達 BNP是一種由32個氨基酸組成的多肽類神經激素，其分子量為3500，中間17個氨基酸通過二硫鍵連接半胱氨酸殘基形成閉環結構。人類BNP基因片段位于1號染色體短臂的遠端，BNP的信使核糖核酸由900-1000個核苷酸組成，可表達BNP前體原，脫去N端的信號肽成為含有108個氨基酸的BNP前體(proBNP)。

BNP以BNP-32和NT-proBNP兩種形式存在，BNP-32是由BNP前體酶解后的C末端產物，具有一定的生物活性，NT-proBNP為無生物活性的N-氨基末端產物，此二者是等摩爾釋放，因此在心血管系統疾病的診斷、治療監測和預后方面有相似的臨床應用。但與BNP 相比，NT-proBNP因其半衰期長(半衰期為120 min)、心衰時升高幅度大而更有利于臨床檢測。

1.2 BNP的生理學特性 BNP它是人體內唯一的、天然腎素-血管緊張素-醛固酮受體拮抗劑［3］，有抑制后葉加壓素及抑制交感神經的保鈉、保水、維持血壓作用。其生理學特性主要有：①通過作用于腎小球及髓質集合管來抑制腎素分泌，提高腎小球過濾，抑制鈉的重吸收，增加尿量［6］。②抑制腎素-血管緊張素-醛固酮的分泌［3］。③舒張血管平滑肌，使動脈及靜脈擴張，降低血壓及心室前負荷［7-10］。④能阻止心肌細胞的纖維化和平滑肌細胞的增殖，抑制血管壁重構［11-12］。⑤抑制血管內皮細胞表達組織因子和纖溶酶原激活抑制劑-1，有助于防止在充血狀態下形成血栓。

1.3 BNP的分布與排除 BNP廣泛分布于腦、脊髓、心肺等組織，其中以心臟含量最高。腦以延髓含量最高。心臟內BNP主要存在于左、右心房，其中右心房含量為左心房的3倍多，而心室儲備很少，僅為心房的1%～2%。BNP由心室分泌入血后經腎臟排除，清除時間23 min。糖尿病時心臟表達BNP水平升高，可能通過激活cGMP信號途徑，對抗轉化生長因子-β、抑制交感神經的傳出沖動及降低血壓等機制防止糖尿病心肌病變的發生［13］。

BNP水平在性別、年齡上有差異。有文獻報道［14-15］，通常女性高于男性，年老高于年輕。年齡每增長10歲，BNP水平增長1.2倍。這種與年齡、性別有關的差異，其生理機制尚不清楚。

2 BNP與成人心臟手術

2.1 BNP與瓣膜置換術 有研究表明，病人術前心功能NYHA分級與血漿BNP濃度呈顯著正相關［16］。NYHA評級越高，心功能越差，血漿BNP水平越高［17］。這與美國心臟協會指引中關于BNP水平與NYHA分級的對應關系基本一致：心臟手術前左室射血分數（LVEF）與血漿BNP水平呈顯著負相關［18］，即LVEF越低，心功能越差，血漿BNP水平越高。但也有學者指出LVEF與血漿BNP水平無相關性，得出不同的結論可能與LVEF的測量方法不同有關。

BNP水平在瓣膜置換術后8 h開始明顯升高，至術后24 h達到高峰。提示體外循環下瓣膜置換手術和全身麻醉等因素可能是術后BNP釋放的主要原因［16］；術后12 h BNP濃度與麻后BNP水平有顯著相關性，表明術前BNP水平越高，術后12 h BNP水平越高［19］。術后7天BNP水平下降，但仍明顯高于術前水平，術后30天恢復至術前或低于術前水平［16］。此變化規律表明，病人在瓣膜置換術后早期出現心功能不全，BNP水平升高，經術后系統治療，心功能得到改善，BNP水平逐漸下降。

2.2 BNP與搭橋手術 有學者指出，血漿BNP水平在急性心肌梗死(AMI)后迅速升高，可能主要和梗死部位與非梗死部位的交界處牽拉使心室壁張力增加有關［20］。國內外大量研究證實，血漿BNP濃度在AMI后21～48 h達到高峰，水平可高達正常人的60倍［21］。急性前壁心梗、并發心衰、心肌型肌酸激酶同工酶(CKMB)明顯升高、以及后期形成室壁瘤者在第五天再次出現BNP的升高，形成雙峰型BNP升高。在起病后2～4周BNP仍處于較高水平，且與左室射血分數(LVEF)和心臟指數(CI)呈負相關，與肌鈣蛋白I(cTnI)水平和肺楔壓呈正相關，與正性肌力藥物的使用無關。血漿BNP水平的升高可以反映心肌梗死面積、病變程度并可預示轉歸。

體外循環不停跳搭橋手術病人中，左冠狀動脈前降支恢復血流后NT-proBNP即開始升高至術前2.3倍水平，并持續至術后4 h；術后24 h后可升高至術前5倍水平。這反映了體外循環導致的左心室壁張力增高和心肌損傷［22］。

2.3 NT-proBNP與成人心臟手術 研究人員觀察圍術期血漿NT-proBNP水平變化規律，以此判斷NT-proBNP對心臟術后并發癥和生存率的預測價值。在一項98例成年男性心臟手術病人的研究中［23］，檢測術前及術后每日晨起NT-proBNP水平直至出院，收集如心電圖改變、術后呼吸機時間、ICU停留時間、住院天數、術后30天及1年內生存率等臨床信息，經統計分析后發現，術前超聲EF值、術后住院天數與術前NT-proBNP水平呈顯著相關，與患者年齡、病變血管數、轉機及阻斷時間無明顯相關；t檢驗分析顯示，術后需要IABP支持的、1年內死亡的、術后住院天數超過10天的病人NT-proBNP水平明顯高于對照組；如果病人術前NT-proBNP水平超過385pg/ml，86%病人術后需要IABP支持，79%病人術后住院超過10天，而85%病人術后1年內死亡。

3 BNP與先天性心臟病手術

新生兒出生第一天就能在血漿中檢測到升高的BNP水平，在此后的一周內迅速下降，這種出生后高BNP水平的機制尚不清楚。因此，有學者建議研究3個月以上的患兒為宜［24］。紫紺型心臟病患兒術前NT-proBNP水平較其他類型先心病明顯升高，可能與組織缺氧直接刺激BNP分泌有關。輕度心衰的BNP及ANP水平即開始升高，重度時達高峰，恢復期逐漸下降，但仍高于正常值［25］。術前NT-proBNP水平與患兒年齡、體重和術前彩超測量的左室縮短分數無關。超過80%的患兒術后需使用正性肌力藥物，手術前、后NT-proBNP水平越高，正性肌力藥物使用時間越長；術前NT-proBNP水平還與術后機械通氣時間呈正相關。因此，術前NT-proBNP水平可以幫助確定術后治療方案和療程［24］。

4 結論

BNP由于其特殊的生理學特性，可以作為評估體外循環心臟手術風險、預測術后并發癥和轉歸的特異性指標，其變化規律因手術不同而略有不同。較高的BNP水平通常預示術后長時間的機械通氣、ICU停留和住院時間以及較差的預后。