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脑缺血—再灌注损伤及其治疗策略

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2007年第28卷第3期 云南中医中药杂志 53 脑缺血一再灌注损伤及其治疗策略 孙衍鲲,田野,指导:林青 (云南中医学院,云南昆明650200) 关键词:脑缺血一再灌注损伤;中西医疗法;综述 中图分类号:R743 文献标识码:A 文章编号:1007--2349(2007)03--0053--03 脑血管疾病是一组严重危害人类健康的疾病,目前已成 为人类致残和死亡的重要原因之一。早期溶栓是治疗急性缺 血性脑卒中最有效的措施,但由于溶栓时间窗(≤3h)的限制, 只有少数(约5 )的病人得益于溶栓治疗。且溶栓后再灌注 引起的颅内出血、脑水肿等严重并发症也限制着溶栓治疗的 推广应用。如何减轻再灌注损伤成为了提高急性缺血性脑卒 中疗效的关键之一[1]。许多临床试验研究也证实脑缺血一再 灌注损伤是脑缺血疾病临床治疗中的关键问题。目前,针对 脑缺血一再灌注损伤机制的研究和治疗已取得很大进展。 脑缺血时,谷氨酸大量释放,过度激活N一甲基一D一天 冬氨酸(NMDA)受体,介导病理性的Ca抖内流,由于NMDA 受体在介导缺血早期神经元损伤中具有关键性作用,以及 NMDA受体各亚单位mRNA几乎只存在于神经元,因此该 受体亚单位的表达与缺血半暗带具有重要关系。再灌注后氧 供应充分可产生大量自由基,引起瀑布式的自由基连锁反应, 加重脑水肿,损伤细胞核内DNA,诱发细胞凋亡L2]。最近的 研究表明,缺氧、复氧期间产生的氧自由基可显著加强内皮细 胞表达细胞间粘附因子(1CAM1),脑缺血和再灌注早期也会 产生黏附分子、细胞因子及中性粒细胞聚集等,这些因子是构 成炎症反应的基础,表明急性炎症反应在脑缺血再灌注损伤 中也起着重要作用。因此阻止细胞凋亡和阻断炎症级联反应 可能是改善脑缺血再灌注损伤的理想策略。 1脑缺血半暗带理论 缺血半暗带是指脑组织缺血后电活动消失而跨膜电位存 在和细胞结构保持的区域,认为是缺血核心区以外可以被挽 救的脑组织,随着缺血时间的延长半暗带逐渐变窄,梗塞灶不 断扩大。这些观点主要来自对脑缺血部位血流和代谢以及组 织形态学方面的研究。目前,在局灶性脑缺血损伤机制研究 中,缺血半暗带是焦点。 近年来,许多研究在局灶性脑缺血再灌注动物模型中发 现有“DNA梯”图谱。细胞的凋亡是一种主动死亡过程,伴随 基因转录和蛋白质合成,特征性变化是DNA的寡核小体间裂 解,在凝胶电泳时呈现特征性的“DNA梯”。细胞凋亡的形态 学特点是细胞核染色质固缩,细胞膜发泡,细胞器紧缩,凋亡 小体形成与呈现“DNA梯”电泳图谱L3]。1995年LI等动物实 验阻塞大鼠大脑中动脉(MCA)2h,然后在不同的再灌注时间 处死动物,发现细胞凋亡在再灌注30min即出现,以24~48h 凋亡细胞的数目最多,且可持续数周之久。主要分布于梗死灶 边缘区内层,表明细胞凋亡参与缺血后梗死灶的发展。1997 年Kogure等[4]称此区域为“半暗带区”。HakimL 也指出“半 暗带区”细胞的死亡方式不是坏死,而是凋亡。 近年来,半暗带理论已成为指导缺血性脑损伤治疗的重 要依据。脑缺血时,谷氨酸大量释放。过度激活N一甲基一D 一天冬氨酸(NMDA)受体,介导病理性的Ca2 内流,导致神 经元不可逆的损伤,这一观点已经成为共识。近年来又对大 鼠大脑中动脉闭塞早期基底节区NMDA受体亚单位蛋白 NR1和NR2A及NR2B的表达进行了研究。NMDA受体是 由NR1和NR2(NR2A~NR2D)亚单位构成的功能性异聚体, 其中NR1是关键性亚单位和必需的成分。NR1亚单位的蛋白 的改变实质上代表了NMDA受体量的变化,而NR2参与 NMDA受体的组成并修饰其功能。脑缺血时,主要是NR1和 NR2A及NR2BmRNA的表达增加,并参与介导神经元的毒 性损害。研究发现缺血侧N 在大鼠大脑中动脉阻塞 (MCA0)后1h表达明显下降,然后表达逐渐增加;NR2A在 MCAO后lh为低水平表达,4~6h明显增加;NR2B以缺血 后5h表达增加最明显。3种亚单位蛋白的表达水平在一定范 围内随缺血时间延长而增加,这些支持了脑缺血半暗带理论。 研究发现NMDA受体亚单位表达增加显著长于维持大 鼠缺血半暗带所需要的时间,即2h左右。在缺血6h,N 和 NR2A及NR2B亚单位仍处于高表达状态,表明NMDA受体 介导的神经元毒性损害,在脑缺血半暗带所限定的时间内远 未减弱或停止,与此相反,这种损害仍在继续,可能贯穿于可 逆性或不可逆性损害整个缺血过程。另外,缺血侧基底节区 NR1亚单位蛋白的表达持续增高,即NMDA受体合成量增 加,表明NR1亚单位的表达增加在介导持续性脑缺血性神经 元损伤方面具有关键性作用。这些结果从分子生物学水平支 持脑缺血半暗带理论L6J。 2自由基损伤 人体内的自由基主要有超氧阴离子(()2一),羟自由基 (OH一)、一氧化氮自由基(NO)、烷自由基、烷氧基和烷过氧 基、脂质过氧化物自由基等。其中()2一在生物体内广泛存在, 是诱发自由基连锁反应的启动环节,其性质极不稳定,可以不 断生成新的活性氧,是局灶性脑缺血再灌注后脑水肿形成和 细胞凋亡的主要因素。 氧自由基是细胞正常代谢的副产物,在有氧呼吸过程中 从线粒体呼吸链中可渗漏一些还原不完全的氧分子,以致产 生大量的()2和H ()2,其产生来源有中性粒细胞、线粒体、 Ca2 超载。脑缺血时,神经元能表达环氧22(cyclooxy genase22,Cox22)和诱导型一氧化氮(iNOS),激活小胶质细胞 活性氧(re2activeoxygenspecieS,ROS),R()S以线粒体为靶点 致脑缺血损伤,ROS攻击线粒体使细胞色素C(cytochromec, Cyt2C)从线粒体释放到胞浆中,Cyt2C能激活caspase基因, 诱导细胞凋亡ROS通过上调NF2JB使Cox22、iNOS、CKs等 表达增高[7]。有研究表明,缺氧应激对缺血再灌注的脑内皮 细胞有基因毒性(genetox2in)和细胞毒性(cytotoxin)的作用, 其表现为染色体畸变、细胞凋亡等[8] 脑缺血时,超氧化物歧 化酶(superoxidedismutase。SOD)表达下调,清除ROS的能力 下降,ROS的生成增多,损伤脑组织,而损伤上调SOD基因的 维普资讯 http://www.cqvip.com

54 表达能明显减轻脑缺血损伤。 云南中医中药杂志 2007年第28卷第3期 性反应,已被公认是缺血性脑损伤的重要因素之一[1 。研究 发现,缺血3h及缺血再灌流1h IL一1p阳性细胞增多,24h达 DNA是细胞内氧自由基最主要的攻击目标,自由基,主 要是羟自由基,能通过直接和间接的机制损伤DNA。另外, 氧自由基的脂质氧化毒性产物可间接损伤DNA。最常见的 DNA氧化损伤包括DNA碱基损伤、单链断裂、双链断裂、 DNA间、DNA链间及DNA与蛋白间的交叉连接。在这些损 伤中,碱基损伤和链的断裂最为常见。目前已经鉴定出多种 DNA碱基损伤,包括82羟基氧化鸟嘌呤、82羟基氧化腺嘌 高峰,缺血5天仍有较多的阳性细胞表达而再灌流5天阳性 细胞明显减少,在再灌流极早期(1 h)即可出现明显的白细胞 浸润,且其参与的再灌流损伤较单纯缺血损伤出现早且重,说 明IL一1D在缺血再灌流损伤中的作用与中性白细胞浸润有 密切关系[”]。 4 NO损伤 目前研究认为,NO在脑缺血损伤中具有双重作用。在脑 呤、乙二醇胸腺嘧啶、乙二醇胸苷、AP位点等等。其他常见的 氧化碱基损伤还包括52羟基22p2脱氧胸腺嘧啶(52OHC)和 缺血再灌注过程中,NO产生在缺血最初几小时内具有有益作 52羟基脱氧胸腺嘧啶(520JU)等。Lan等[9]在脑缺血后数分 钟内检测到DNA单链断裂和82羟基氧化鸟嘌呤的表达。 因为自由基及自由基介导的自由基连锁反应在脑缺血再 灌注中的损害作用,故抗自由基治疗成为近年来研究的焦点。 在离体细胞培养实验和活体脑缺血实验中,抗氧化治疗显示 出明显的保护神经和减轻脑缺血再灌注损伤的作用,如脂质 连接铜锌超氧化物歧化酶(S0D1)或NOS抑制剂可缩小脑梗 死体积,而且此保护作用还可见于S0Dl过度表达的或NOS 剔除的转基因鼠。Huang等[10]通过研究大鼠MCAO模型得 出S0Dl过度表达可以削弱NF2JB的活性,防止有害基因(如 e2myc)引发的瀑布样改变。但是Fujimura等用大鼠永久性 脑梗死模型进行研究,发现SOD1并不影响脑水肿和脑梗死 体积,S()Dl可能通过减少线粒体Cyt2C的释放宋防止细胞凋 亡的产生,这其中的机制有待于进一步的研究。也有研究表 明,骨形态生成蛋白26(BMP26)可以通过削弱脑缺血再灌注 中由H2()2导致I H的活性,减少缺血导致的easpase23免 疫反应及easpase23酶活性,减少脑缺血皮质中的TUNEL染 色凋亡细胞数量。 3炎症损伤 近年来,研究表明脑缺血再灌注后继发性神经损伤与炎 症机制有密切关系,在此过程中内皮细胞的损伤,白细胞的浸 润是造成神经元损害的重要原因。周围血中自细胞向缺血区 迁移的主要原因在于血管内皮细胞及白细胞表面的粘附分子 的表达[“]。研究发现,粘附分子1(1CAM 1)与白细胞介素1 ( 一1)与白细胞的浸润有密切的关系。 ICAM 1是Rthelein于1986年发现的一种淋巴细胞功能 相关抗原1(LFA 1)的配体,克隆号为CD54,是一种单链跨膜 糖蛋白,其相对分子质量为9O×103(90kD),属免疫球蛋白超 家族。ICAM 1在体内分布较广,包括各种血管内皮细胞、上 皮细胞、成纤维细胞、网状细胞、单核巨噬细胞、淋巴细胞及多 种肿瘤细胞的表面,但在血管内皮细胞表达最强。正常情况 下,ICAM 1可以在内皮细胞有低水平的表达,但在细胞因子 如TNFQ、ILlp、IFNY、NF kB等刺激下表达可明显增高。现 代研究发现脑缺血再灌注后2h,脑缺血的坏死周边区的微血 管内皮细胞表达ICAMI出现增高趋势,并于24h达到高峰, 脑缺血再灌注8h出现白细胞浸润,且浸润高峰也在24h, ICAMl的表达与白细胞浸润呈正相关。脑缺血再灌注后 ICAMI可介导白细胞和内皮细胞的粘附,加速白细胞的浸润, 说明ICAMI是造成脑缺血损伤的重要因素之一。 白细胞介素1(IL一1)属功能细胞因子,具有两种活性形 式,即IL一1p、IL一1Q,是一类重要的免疫活性分子,在脑缺 血再灌流损伤中表达增多,介导缺血早期中枢神经系统的炎 用,对脑细胞起保护作用,而在再灌注期产生的NO则具有毒 性作用。NO复杂的双重作用与其自身复杂的生物及理化性 质有关.片受周围环境氧化还原状态的影响,而其合成酶NOS 的不同类型是决定其不同作用的关键因素。 NOS根据其来源的不同可分为Ca2 依赖性的原生 (eNOS)与非Ca2 依赖性的诱尘型(iNOS)两大类。eNOS在 正常条件下即存在于血管内皮细胞与神经元的细胞中,保证 NO的基础释放,使脑血管保持正常张力,对脑循环的调节起 着重要作用,故又称为生理型NOS;iNOS主要分布在神经胶 质、免疫细胞、血管平滑肌细胞和内皮细胞等部位,在生理条 件下iN0蛋白不存在,无活性表达,只有在病理状态下iNOS 被激活,产生大量NO,引起细胞毒作用,故又称病理型NOS。 缺血早期Ca。 内流,激活Ca。 依赖性eNOS,产生的NO能维 持脑血流,抑制血小板聚集和粘附等;随着缺血持续和再灌注 进行,受损脑组织内有大量的中性粒细胞和巨嗜细胞浸润,受 损细胞产生的细胞因子都是iNOS的诱导激活剂,此时产生大 量的No具有细胞毒性作用L1 。 还有研究表明[ ]脑缺血后NOS可催化L一2精氨酸合 成NO,NO能形成过氧亚硝基和羟自由基,氧化DNA;抑制 DNA修复酶的作用,激活聚腺苷二磷酸核糖合成酶,使细胞 能量衰竭:下调Bcl22和上调Bax,激活半胱天冬酶(caspase); 降低细胞线粒体跨膜电位,导致神经细胞凋亡。 5治疗策略 当前,抗脑缺血后再灌注损伤引起的神经细胞凋亡已成 为脑缺血治疗中的重点,而中医药在此方面表现出独特的作 用。灌注时,细胞凋亡发生机制尚未完全明了,可能与细胞在 受到再灌注刺激后产生大量氧自由基与一氧化氮(N0)、兴奋 性氨基酸毒性作用、细胞内钙超载、蛋白激酶C(PKC)激活和 凋亡相关基因调控有关。近年研究表明,不少中药单体、有效 成分、复方、成药及针灸均有抗神经细胞凋亡的作用[1引。 中医药治疗脑缺血再灌注损伤的作用主要有以下几个方 面:(1)许多中药可改善血液流变性、调节血管内皮功能,从而 起到抗脑缺血再灌注损伤的作用,如活血方;(2)中药可通过提 高缺血再灌注脑组织的抗氧化酶的活性,或抑制脑组织脂质过 氧化损伤起到抗自由基氧化损伤的作用,如人参二醇皂苷;(3) 中药还可通过调节一氧化氮合酶的活性来抑制NO的过度生 成,如脑络通;(4)中药可促进Ca2 一M 一 TP酶的活性,降 低胞内Ca2 超载的程度,保护神经细胞,如川芎嗪;(5)中药可 抑制脑缺血后兴奋性氨基酸过多释放,增强抑制性氨基酸释 放,有利于修复脑缺血引起的氨基酸失调,如银杏内酯。另外 中药对促进细胞内的自身修复能力,预防神经元的损伤,减少 处在半暗带的神经细胞的死亡具有优势。 维普资讯 http://www.cqvip.com

2007年第28卷第3期 云南中医中药杂志 55 ・民族医药・ 茵陈野葡萄汤治疗病毒性肝炎60例 何开仁 ,岳新茸。 (1.云南省德宏州医疗集团中医医院,云南德宏678400;2.云南省陇川县人民医院,云南陇川678700) 关键词:病毒性肝炎;茵陈野葡萄汤;中医药疗法 力,血清谷丙转氨酶、谷草转氨酶升高者,加五味子15g,女贞 中图分类号:R512.6 文献标识码:B 子30g,生黄芪30g。加水1500ml,煎至600ml,分装为3袋,分 文章编号:1OO7—2349(2007)03--0055--01 3次口服,每次1袋,1日1剂,15剂为1个疗程。 2疗效标准与治疗结果 急性病毒性肝炎属中医黄疸范畴,为感受湿热病邪,阻滞 幺1疗效标准参照《中医病证诊断疗效标准》。治愈:黄疸消退, 肝胆,气机受阻,疏泄失常,胆汁外溢所致。以目黄、身黄、小 其他症状消失,检验指标正常;好转:黄疸及其他症状减轻,检验指 便黄为主症,笔者近3年来运用当地景颇族民间验方茵陈野 标好转;未愈:黄疸不退或加深,其他症状及检验指标无改善。 葡萄汤治疗本病6O例,疗效较好,现报告如下。 2.2治疗结果本组共6O例,治愈57例,好转3例。 1资料与方法 3体会 1.1临床资料本组6O例,女32例,男28例;年龄3~46 祖国医学认为,病毒性肝炎多因感受时邪疫毒所致,机理 岁;病程5 ̄24d,平均11.6d。诊断标准参照国家中医药管理 为湿热浊邪阻滞肝胆,疏泄失常,胆汁不循常道,外溢而发黄。 局1994年颁布的《中医病证诊断疗效标准》。中医辨证属肝 治则以清热利湿,利胆退黄为法则。笔者应用的茵陈野葡萄 胆湿热型。 汤,方中茵陈、龙胆草、密蒙花、黄鳝草清热利湿,利胆退黄;野 1.2治疗方法采用茵陈葡萄汤治疗。处方:茵阵20g,野葡 葡萄藤、四方草,清热利湿,疏肝健脾;板蓝根、贯众清热解毒, 萄藤30g,板蓝根20g,贯众20g,密蒙花20g,黄鳝草20g,四方 据现代药理研究报道,对多种病毒有抑制作用,并可增强免疫 草20g,马鞭草20g,柴胡15g,龙胆草10g,车前草15g。随症 功能;马鞭草、车前草,清热解毒、利尿退黄;柴胡,疏肝利胆, 加减:发热、身黄、目黄甚者,重用茵陈30g,加大青叶15g,连 疏散退热。诸药合用,共奏清利湿热,疏利肝胆,利尿退黄之 翘15g;腹胀纳呆者加炒麦芽20g,生山楂30g;胸胁疼痛者加 效。方证相符,故能奏效。 川楝子15g,鸡矢藤15g;大便干结者加大大黄10g,木通15g; (收稿日期:2006—12—2O。) 肝脾肿大者加莪术15g,锅产藤15g;黄疸消退后出现神疲乏 中医药防治脑缺血再灌注损伤的研究已经取得了可观的 raicronuclei and apoptosi ̄JNeurosd Ras,2003,72:3272333. 成绩,随着对脑缺血再灌注损伤机制的深入研究,中医药的作 [9]LanJ,Henshall DC,Simon RP.Formation of the basemo diifcation 用机理更亟需全面研究和阐明。另外需进一步加强临床研究 82 hydroxyl 22 p2deoxyguanos in eand DnAf[J].fragmentation 及其与实验研究的联系,以利于中医药在防治脑缺血再灌注 followingseizures inducedby system ickainicacidin the rat. 损伤的临床广泛应用。 JNeurochem,2000,74:302223030. [101 Huang CY,FujimuraM,NoshitaN,etaL SOD ldown2 regulates NF2 kappa Bandc2 Mycexpressloninmiceafter transien 参考文献: tfocaleerebralis2 chemia[J].CerebBlood Flow Metab,2001,21: E1]蔡洪信.ICAM--1于脑缺血再灌注损伤研究进展[J].中国微循 163217 3. 环,2005,9(5):362 ̄365. [11]杨倩,朱武生,吴家幂.大鼠脑缺血再灌注模型ICAM 1表达与 [2]富羽弘,杨春晓.脑缺血一再灌注损伤及镁离子的保护作用[J]. 白细胞浸润关系及亚低温干预治疗的研究[J].临床神经病学杂 中国急救学,2000,20(9):565 ̄566. 志,2002,15(4):196~199. [3]陈怀红.大鼠大脑中动脉闭塞后基底节NRI和NR2A及NR2B的 [121李岚.JIlmy嗪对局部脑缺血再灌流模型纹状体内IL一1B的影 表达[J].浙江大学学报(医学版),2001,30. 响[J].2001,9(1):36 ̄37. [4]Martin SJ,Green DR,Cotter TG,et a1.Dicing with death: [131屠永华.大鼠局灶脑缺血/再灌流模型中IL一113的表达及作 dissecting the components of the apoptosis machinery[J].Tips, 用[J].医学综述,1998,4(10). 1994,19(1):26 ̄30. [5]Kogure T,KogureK.Molecularand biochemicai events with in the [I4]Huang CY,FujimuraM,Noshitan,eta1.SODldown2regulates NF2kappa Bandc2 Mycexpressioninmice after transien brain subiected to cerebra lischemia[J].Clin Neurosci,1997,4(4): tfocalcerebrails2 chemia[J].Cereb Blood Flow Metab,2001, 179~183. 21:1632173. [61吴伟,史继新.脑缺血再灌注损伤后神经元损伤机制及治疗研究 [151张会珍,房家毅.电针对VD大鼠脑微血管内皮细胞一氧化氮合 进展[J].中国微循环,2003,7(6);391 ̄394. 酶表达的影响[J].针刺研究,2005,30(3):150 ̄153. [7]Chan PH.Reactiveoxygenradicalsin Sinaling and damageinthe is [16]孟祥磊,万海同.中医药抗脑缺血再灌注损伤实验研究进展[J]. 2chemicbrain[J].Jeereb Blood FlowMetab,2001,1:2214. 中国中医急症,2004,13(4). r8]Bresgen N,Karlhuber G,KrizbaiI,eta1.Oxidatives tress in (收稿日期:2006—12—15。) cu]turecere bralendothelialcellsinduces c}lm聩-删laberratiorm[J], 

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