研究目的：　　探究七氟烷预处理对于在体外循环下行心脏二尖瓣置换患者的心脏保护作用，并通过直接分析人类心脏lncRNA研究其差异基因组表达，探究七氟烷预处理心脏保护作用的潜在机制。　　研究方法：　　研究分为两个部分；第一部分为一项前瞻性随机对照研究；纳入标准：对于择期拟在体外循环下（CPB）行二尖瓣瓣膜置换术（Mitral valve replacement，MVR），年龄在18-65岁之间的美国麻醉学会分级（ASA）为Ⅱ-Ⅲ，且纽约心脏协会心脏功能分级为Ⅱ-Ⅲ的患者被纳入该研究。排除标准包括严重脑疾病史，肝病和肾病史，冠状动脉疾病，使用丙泊酚或七氟烷的绝对或相对禁忌证和二次手术。对于符合条件的患者进行随机分组，分为七氟烷预处理组（SEV组）及丙泊酚组（CON组）。研究中进行了双盲随机方法。所有患者在手术室手术过程中均使用心电图，脉搏血氧饱和度，呼气末二氧化碳压力，有创动脉压和中心静脉压进行常规监测。对于两组患者，标准麻醉诱导用咪达唑仑0.1?0.2mg/kg，舒芬太尼0.2?0.3μg/kg，罗库溴铵0.6?0.9mg/kg，依托咪酯0.2?0.3mg/kg进行。应用气管插管并使用100％氧气和6-8ml/kg的潮气量建立机械通气。对于CPB前的麻醉维持，SEV组吸入七氟烷（2-4％）联合舒芬太尼（0.5-1.0μg/kg）和罗库溴铵0.5 mg/kg维持麻醉。在CON组中，在需要时使用丙泊酚以4-10mg/kg/h联合舒芬太尼（0.5-1.0μg/kg）和罗库溴铵0.5mg/kg维持麻醉。血压和心率分别通过调整吸入七氟烷浓度或丙泊酚输注速率保持血压与心率在基线值上下20％。使用Narcotrend指数（MonitorTechnik，Bad Bramstedt，德国），麻醉深度保持在40至60之间。在CPB开始，使用冷心停搏溶液为每500毫升生理盐水中的硫酸镁2.5克，碳酸氢钠0.5克和氯化钾2克；在中度低温（28-32℃）下进行标准CPB和手术操作。在 CPB期间灌注压力（ 50-70mmHg ）通过连续的非脉动血流速率2.0-2.5L/min/m2来维持。当Narcotrend指数在两组中达到50或者高于50时，将给予咪达唑仑5mg。 使用罗库溴铵的重复推注剂量用于在麻醉期间维持肌肉松弛。CPB后，包括两组所有患者均需使用丙泊酚联合舒芬太尼和罗库溴铵维持麻醉。在手术前以及手术后2小时和24小时分别从中心导管采集3至5mL血液。梯度超速离心后收集血清并在-80℃冰箱中保存。然后使用用于检测cTnI的生物芯片通过I-STAT300分析仪（Abbott Laboratories，Chicago，USA）测试心肌肌钙蛋白Ⅰ（cTnⅠ）浓度作为主要结局。最小检测值为0.01ng/mL。次要结果包括手术后24小时心脏彩色超声测量的左室射血分数（EF）值和左室缩短分数（FS）值以及其他结局包括ICU停留时间和住院时间，同时记录人口统计学特征和术中数据包括手术时间，CPB时间以及药物使用情况等其他住院资料。第二部分对于接受单瓣二尖瓣置换术（MVR）的患者，根据年龄和性别进行匹配，进行lncRNA分析其中10名患者（每组n=5）心房肌组织。 在七氟烷或丙泊酚预处理后开始CPB时收集左心房心肌标本并冷冻保存，然后进行RNA提取。根据制造商的说明书使用标准TRIzol试剂（Invitrogen，Carlsbad，CA，USA）从冷冻心脏心房组织提取总RNA并纯化。 然后使用Qubit（Thermo Fisher Scientific， Wilmington，DE，USA）进一步评估提取的RNA的浓度和纯度，并通过Agilent 4200生物分析仪（Agilent Technologies，Santa Clara，CA，USA）测定RNA完整性。除去核糖体RNA后，使用Illumina的NEBNext Ultra Ⅱ RNA文库制备试剂盒（Britsh）构建cDNA文库。（2×150bp）的后续测序在Illumina HiSeq X10测序系统（Illumina Inc.， San Diego，CA，USA）上根据其手册进行。 然后由Gminix（中国上海）进行文库构建和RNA测序。为了确认RNA测序结果，选择8个lncRNA用于qPCR分析。使用SYBR Green Real-Time PCR Master Mix试剂（Toyobo，Osaka，Japan）进行qPCR。基于cDNA序列使用Primer Premier 5（PREMIER Biosoft Int。，Palo Alto，CA，USA）设计引物，并在该研究中使用肌动蛋白作为对照。用顺式表达调控预测差异表达lncRNA的潜在靶基因，并采用Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes（KEGG）途径进行通路分析。最后所有结果使用SPSS19.0（SPSS Inc.，Chicago，IL）统计软件进行临床研究的统计分析。　　研究结果：　　1、临床试验结果　　在SEV和CON组中分别各20例患者被归入最终分析。两组的人口学特征和术前数据无显著差异。（P＞0.05）。术中数据包括手术时间，CPB持续时间和出血量等无显著差异（P＞0.05）；两组术中常用麻醉及心血管药物消耗量无统计学差异（P＞0.05）。关于CPB后复跳方式及复跳心率，SEV组与CON组比较均无统计学差异（P＞0.05）。研究主要结局指标为手术后24hcTnI水平，SEV组患者显著低于CON组（P=0.013）；同时两组术后2h的cTnI水平也存在显著差异，SEV组患者显著低于CON组（P=0.040）。另外，SEV组手术后24h的左室缩短分数值（39.8±3.3 vs.33.9±2.8， P＜0.001）和左室射血分数值（70.5±4.0 vs.62.7±4.2，P＜0.001）显著高于CON组。此外，结果显示，ICU停留时间在SEV组中的时间明显短于CON组（68±18 vs. 83±26， P=0.049），但两组患者住院时间没有统计学差异（P=0.381）。　　2、心肌标本检测结果。　　使用RNA测序，发现与CON组相比，SEV组的心房组织中有168个lncRNA表达发生改变。总共73个lncRNA被上调和95个lncRNA被下调。其中NED88基因有3个不同长度的lncRNA表达上调，分别为ENST00000560427（654bp，内含子片段， SEV组心房肌相比CON组上调2.1倍）, ENST00000531430（651bp，转录片段，上调4.8倍）和ENST00000527046（847bp，转录片段，上调7.5倍）。其中8个lncRNA的qPCR分析以验证RNA测序结果准确。顺式表达调控预测发现49个下调靶基因和76个上调靶基因。KEGG分析显示下调的信号通路有13个，其中包括“Apoptosis”信号通路（包含基因为BAX和AKT1）；上调的信号通路有13个，其中包括“PI3K-Akt signaling pathway”信号通路（包含基因为PPP2R3B、FGFR1和CDKN1B ）和“HIF-1 signaling pathway”信号通路（包含基因为CAMK2B和CDKN1B）。　　研究结论：　　CPB前七氟烷预处理可以减少行二尖瓣置换术患者术后早期心肌损伤，但是其长期心脏保护作用有限，不过七氟烷麻醉对于CPB下行心脏二尖瓣置换手术的患者或是更佳的选择。通过RNA测序的结果，相较于对照组有168个lncRNA发生改变，其中所鉴定的靶通路和靶基因或许能为七氟烷预处理的心脏保护作用的潜在机制提供新的见解。