2 型糖尿病在增强心脏手术后体外循环后炎症反应中的作用 (DT2CEC)

成人心脏外科通过安装心室辅助装置提供瓣膜、冠状动脉和心力衰竭病变的外科治疗。 体外循环 (ECC) 是与心脏手术相关的主要技术进步之一，用于在手术过程中替代心肺功能。 然而，ECC 可导致术后并发症，其起源与患者最初接触 ECC 的回路和膜有关。 这种接触会引发一系列体液和细胞反应，例如血浆接触系统和补体的激活、凝血和纤维蛋白溶解、内皮细胞和白细胞的激活，以及许多炎症介质（例如细胞因子 TNF）释放到循环血液中-α、白细胞介素 IL -1β、白细胞介素 IL6 和白细胞介素 IL8。 这些反应发生在 ECC 后的最初几个小时，ECC 后的炎症综合征会自行消退，通常在术后第 4 天和第 6 天之间消失。 不同的技术和药理学方式（回路的生物相容性、血液过滤、白细胞过滤器、抗氧化剂、抗炎药、皮质激素）有助于减少 ECC 后的炎症综合征，但它们的部分有效性突出表明需要更好地了解炎症的分子机制。 发布 ECC 以改进其预防。

如果 ECC 后的炎症反应通常是短暂的，某些情况会在术后并发症的起源处维持并加强这种反应，可能导致患者死亡。 在这些情况中，研究人员发现了急诊心脏手术的概念、患者年龄 > 75 岁以及失代偿性心力衰竭、肾衰竭或 2 型糖尿病 (T2D) 的术前病史。

根据世界卫生组织 (WHO) 和美国糖尿病协会 (ADA) 提出的标准定义，DT2 是普通手术尤其是心脏手术的发病率和死亡率的主要独立危险因素。 T2D 患者心脏手术后每血糖超过 6 mmol/L 一个单位，发生心血管和感染并发症的风险增加 17%。然而，在围手术期严格控制血糖，可显着降低 T2D 患者发生并发症的风险。 在生理病理学上，T2D 患者术后并发症的发生率较高是由于术后炎症反应的加剧及其对血管功能的有害影响。 最近的一项研究证实，编码炎症基因（IL-1β、IL8）和过渡激活因子（MYC / JUN）的信使 RNA 的表达在 T2D 患者中增加，并且这种低级别术前慢性状态会促进心脏手术后的炎症反应，以及心血管并发症的发生。 T2D 患者的炎症水平通常也反映在血浆炎症急性期蛋白（尤其是 C 反应蛋白 CRP）和其他促炎细胞因子（TNF-α IL6）水平的升高。 这些不同的结果表明，含有 3, (NLRP3) 炎性体的 NOD 样受体家族热蛋白结构域的激活可能在 T2D 患者的低水平慢性炎症状态中发挥核心作用。

炎性体 NOD 样受体家族 pyrin 结构域包含 3，NLRP3，是一种多蛋白平台，其激活参与许多炎症和传染病以及痛风和 2 型代谢病症等先天炎症反应的信号通路糖尿病。 NLRP3 炎性体的组装导致炎性半胱天冬酶的激活，从而允许前细胞因子 IL-1β 和 IL-18 裂解成成熟的活性细胞因子。 几项研究表明，T2D 高血糖是 NLRP3 的预激活或启动因子，它加强了 NLRP3 的二次激活和 IL-1β 和 IL18 的白细胞介素的合成。 在 T2D 期间，其他代谢信号，如游离脂肪酸的积累、细胞碎片的释放（损伤相关分子模式，DAMP）和活性氧（ROS）也负责 NLRP3 的启动。 在分子基序 DAMP 中，线粒体 DNA (mtDNA) 是 NLRP3 炎性体的强大激活剂，这是由于线粒体的祖先细菌起源。

NLRP3 炎性体激活在心血管疾病中的作用现已得到充分证实，其由高血糖引起的代谢启动可以解释由于炎症反应加剧而导致的 T2D 患者这些疾病的严重性。 目前，没有关于 NLRP3 炎性体激活在 ECC 后炎症综合征中的作用的人类数据。 研究人员设想，导致细胞损伤的体外循环 (ECC) 在 NLRP3 炎性小体激活的起源处伴随着 DAMP 类型分子模式的释放。