腦缺血耐受過程中NO作用機制的研究進展

馮 慧 程秋鳳 賀 燕 姬 琳 王興臣

1）山東茌平縣第三人民醫(yī)院 茌平 252100 2）山東中醫(yī)藥大學臨床學院2010級研究生 濟南 250355 3）山東中醫(yī)藥大學第二附屬醫(yī)院神經內科 濟南 250001 4）山東中醫(yī)藥大學第二附屬醫(yī)院神經內科 濟南 250001

缺血耐受現象自1970年由Maroko等［1］提出以來，隨著研究深入，腦缺血耐受（ischemictolerance，IT）逐漸成為人們關注的課題。IT的形成過程涉及熱休克蛋白、興奮性氨基酸、腺苷、凋亡相關基因，以及信號傳導通路等的變化。一氧化氮（nitric oxide，NO）作為血管活性物質，在IT的三個階段［2］（缺血預適應、藥物預適應和缺血后適應）中發(fā)揮著重要作用，由于在中樞神經系統(tǒng)中NOS來源不同，分為內皮型（eNOS）、神經元型（nNOS）以及誘導型（iNOS）。血管內皮細胞中的eNOS主要表現為有利的神經保護作用［3］，而分布于神經元的nNOS及分布于炎性細胞的iNOS則主要表現為神經毒性作用［4－5］，故稱NO在IT 過程中具有“雙刃劍”作用［6］。

1 缺血預適應

缺血預適應（ischemic preconditioning，IP）現象是1986年由Murry等在心肌組織中首先發(fā)現的［7］，IP是指1次或多次短暫的缺血事件發(fā)生后可激發(fā)機體內源性保護機制，從而減輕后續(xù)嚴重缺血事件引起的損傷。1990年Kitagawa等［8］發(fā)現，短暫輕微的腦缺血可以對1～7d后的再次嚴重腦缺血產生部分保護作用，這一現象在臨床得到驗證。人們發(fā)現與未曾發(fā)生短暫性腦缺血發(fā)作（transient cerebral ischemia，TIA）的卒中患者相比較，近期有TIA發(fā)作的腦卒中患者表現為梗死范圍的縮小及神經功能缺損程度的降低［9－11］。

Atochin等通過動物實驗進一步發(fā)現野生型小鼠在5 min的缺血預處理后對后續(xù)缺血產生神經保護作用，而eNOS基因敲除的小鼠未出現預適應保護現象，提示eNOS在缺血耐受機制中起作用［3］。Vlasov等通過對大鼠分組實驗后測量腦微循環(huán)灌注、腦水腫及內皮細胞脫落情況，發(fā)現非選擇性NOS抑制劑能阻斷缺血預處理的保護作用，iNOS抑制劑可阻斷預適應延遲相的出現，提示刺激eNOS表達，從而提高一氧化氮復合物的形成在缺血預適應機制中發(fā)揮主導作用，而iNOS可能在預適應的延遲相中發(fā)揮作用［12］。

2 藥物預適應

藥物預適應［13］即在缺血前給予藥物預處理，通過改變酶的活性或某些物質的釋放等方式（如改變NOS的活性）從而發(fā)揮保護缺血器官的作用。胡永紅等［14］通過用川芎嗪干預全腦缺血再灌注大鼠模型，證實其能夠使缺血腦組織NOS活性下降，NO含量降低，Bcl－2蛋白表達增多，Bax蛋白表達減少，從而提高腦保護效果、增強腦缺血耐受。不僅藥物干預可對缺血耐受產生影響，近年來有關非藥物干預療法對腦缺血耐受研究也見諸報道。孫忠人等［15］用艾灸預處理全腦缺血再灌注大鼠，發(fā)現艾灸預處理具有同缺血預處理相當的對腦缺血再灌注大鼠iNOS和nNOS活性的抑制能力，提示艾灸預處理可作為誘導腦IT的有效手段。

3 缺血后適應

缺血后適應是在心肌長期缺血之后，再灌注開始時，經歷的短暫、重復缺血再灌注，從而起到保護缺血心肌的現象［6，16］。方芳等［17］研究表明缺血后適應能誘導腦缺血耐受，減輕局灶性腦缺血再灌注損傷，對腦缺血／再灌注損傷產生保護作用。現有研究認為其保護作用與在腦缺血早期Ca2＋內流，激活Ca2＋依賴性eNOS蛋白表達，產生NO維持腦血流、抑制血小板聚集和黏附等［18－9］，同時抑制iNOS蛋白的表達有關。有研究者在缺血后處理梗死模型中觀察到一系列具保護效應的NO釋放增多的生理效應，包括中性粒細胞黏附減少、P－選擇素表達減少、內皮對乙酰膽堿的血管舒張反應性增強等［20］，說明缺血后處理可使eNOS生成增多產生腦保護作用。

另外，Kawano等［21］研究發(fā)現iNOS衍生的NO和還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）氧化酶NOX2亞單位衍生的過氧化物相互作用，產生氧化亞硝酸鹽來參與產生耐受作用。另有研究表明，沉默信息調節(jié)因子家族 （silent information regulator，sIRTs）中SIRT1，通過去乙酰化增加eNOS的活性，繼而增加NO，發(fā)揮血管保護作用［22］。

4 問題與展望

IT是近年來發(fā)現的一種新現象，目前發(fā)現缺血耐受機制很多，其中有關NO在IT過程中的作用研究越來越清晰，由上看出：由于NOS的來源不同，NO在IT的不同時相發(fā)揮的作用亦不同。eNOS在腦缺血耐受中發(fā)揮主導作用，而nNOS與iNOS對缺血耐受延遲相有影響，這說明內皮功能的改善、血液再灌注仍是耐受的核心之一，如何取其利而避其害，并在IT的不同階段給予相應的中西醫(yī)結合干預以提高腦組織對缺血缺氧的耐受性，仍將是今后一段時間研究的熱點。

［1］Maroko PR，Kjekshus JK，Sobel BE，et al.Factors influencing infarct size following experimental coronary artery occlusions［J］.Circulation，1971，43：67－82.

［2］James MD，Michael VC.We think we see a pattern emerging here［J］.Circulation，2005，111：120－121.

［3］Atochin DN，Clark J，Demchenko IT，et al.Rapid cerebraIischemic preconditioning in mice deficient in endothelial and neuronal nitric oxide synthases［J］.Stroke，2003，34（5）：1 299－1 303.

［4］BerayBerthat V，Palmier B，Plotkine M，et al.Neutrophils do not contribute to infarction，oxidative stress，and NO synthase activity in servere brain ischemia［J］.Exp Neurol，2003，182（2）：446－454.

［5］Franklin A，Parmentier Batteur S，Waiter L，et al.Palmitoy－leth anolamide increases after focal cerebral ischemia and potentiates micraglial cell motelity［J］.Neuro Sci，2003，23（21）：7 767－7 715.

［6］Corsani L，Bizzoco E，Pedata F，et al.Inducible nitric oxide synthase appears and is co－expressed with the neurottal isoform in intemeurons of the rat hippo eampus after transient ischemia induced by middle cerebral artery occlusion［J］.Exp Neurol，2008，211（2）：433－440.

［7］Murry CE，Jennings RB，Reimer KA.Precon ditioning with ischemia：a delay of lethal cell injury in ischemic myocardium［J］.Circulation，1986，74（5）：1 124－1 136.

［8］Kitagawa K，Matsumoto M.“Ischemic tolerance”phenomenon found in the brain［J］.Brain Res，1990，528（1）：21－24.

［9］燕虹.短暫性腦缺血發(fā)作對后繼腦梗死影響的研究［J］.中西醫(yī)結合心腦血管病雜志，2009，7（8）：988－990.

［10］林曉東，趙麗，王學敏.短暫性腦缺血發(fā)作對腦梗死患者缺血耐受的作用［J］.中國腦血管病雜志，2009，6（2）：96－97.

［11］吳軍，湛彥強，張金平等.先發(fā)短暫性腦缺血發(fā)作對后繼腦梗死的影響［J］.首都醫(yī)科大學學報，2009，30（6）：858－861.

［12］Vlasov TD，Korzhevskii DE，Polyakova EA.Ischemic preconditioning of the rat brain as a method of endothelial protection from ischemic／repercussion injury［J］.Neurosci Behav Physiol，2005，35（6）：567－572.

［13］王建設，袁燦，王慷慨等 .大鼠心肌缺血預適應相關基因5的克隆與特性分析［J］.中國動脈硬化雜志，2006，14（3）：185－188.

［14］胡永紅，周愛民，田野，等.川芎嗪促進腦缺血耐受形成的作用及機制研究［J］.中國中醫(yī)基礎醫(yī)學雜志，2010，16（8）：671－674.

［15］孫忠人，王振宇，華金雙.艾灸預處理對全腦缺血再灌注大鼠模型一氧化氮合酶活性的影響［J］.針灸臨床雜志，2011，27（1）：52－54.

［16］Vinten J，Derek MY，Lionel HO.Postconditioning：a Simple，clinically applicable procedure to improve revascularization in acute myocardial infarction［J］.Circulation，2005，4：2 085－2 088.

［17］方芳，王婉靈，余術宜等.后適應對大鼠腦缺血神經細胞凋亡和內皮型一氧化氮合酶與誘導型一氧化氮合酶的影響［J］.中國臨床藥理學與治療學，2006Oct：11（10）：1 106－1 109.

［18］孫運娟，孫運芝，王紀佐 .腦缺血再灌流后腦組織一氧化氮水平變化及其與細胞凋亡的關系［J］.中國神經免疫學和神經病學雜志，2001，8：26－28.

［19］Zhao P，Zuo ZY.Isoflurane preconditioning induces neuroproteetion that is inducible nitric oxide synthase－dependent in neonatal rats［J］.Anesthesiology，2004，101：695－703.

［20］Krolikowski JG，W eihrauch D，Bienengraeber M，et al.Role of Erkl／2，p7Os6K，and eNOS in isoflurane－induced cardio protection during early Reperfusion in vivo［J］.Can J Anaesht，2006，53（2）：174－182.

［21］Kawano T，Kunz A，Abe T，et al.iNOS－defived NO and noxderived superoxide confer tolerance to excitotoxic brain iniury through peroxynitrite［J］.Cereb Blood Flow Metab，2007，27（8）：1 453－1 462.

［22］Mattagajasingh I，Kim CS，Naqvi A，et al.SIRT1promotes endothelium－dependent vascular relaxation by activating endothelial nitric oxide synthase ［J］.Proc Natl Acad Sci USA，2007，104（37）：14 855－14 860.