烏司他丁對心肺復蘇后腦缺血再灌注損傷的作用及機制

甄　妮　蘇麗明　韓東鋒　劉曉亮

(吉林大學第一臨床醫院急診內科，吉林　長春　130021)

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烏司他丁對心肺復蘇后腦缺血再灌注損傷的作用及機制

甄妮蘇麗明韓東鋒劉曉亮

(吉林大學第一臨床醫院急診內科，吉林長春130021)

〔關鍵詞〕烏司他丁;心肺復蘇術;腦缺血再灌注損傷

心臟驟停(CA)以發病急和病死率高為主要特點，心肺復蘇(CPR)為CA的主要搶救手段，CPR后各個臟器功能的恢復尤為重要，而腦復蘇恢復更是重中之重〔1,2〕。CA自主循環恢復(ROSC)后仍有30%的患者存在不可逆的神經功能損害，主要是不同程度的腦損傷。研究證實，CPR后腦損傷與腦細胞缺血再灌注引起的損傷分子機制等一系列的病理生理學改變密切相關，但其發生機制尚未明確。大多數人認為缺血缺氧作為始動因素，導致CPR后的神經功能損傷，引起包括腦線粒體能量代謝障礙、細胞內酸性代謝產物增多導致的酸中毒、鈣離子失衡、細胞死亡通路的激活、氧自由基損傷及興奮性氨基酸引起的神經毒性作用在內的一系列復雜的級聯反應〔3～6〕。在這一系列級聯反應中，中樞神經系統的皮層、海馬、小腦、紋狀體與丘腦的“選擇性易損傷神經元”可見變性、退化甚至壞死〔7〕。然而，這些損傷的信號傳導分子及級聯作用效應的研究較少，這也使CPR后腦損傷的防治研究難以獲得重大突破。

1關于TIL4/MyD88/NF-κB軸參與-CPR后腦缺血再灌注的研究進展

大量研究證實，腦缺血再灌注造成的腦損傷，是腦內細胞產生的一個快速的級聯反應，該反應包括許多復雜的步驟，而其中的炎性反應是腦缺血再灌注損傷的重要機制之一，炎性瀑布反應觸發后可以加劇腦損傷的發展。日益增多的研究報道表明，即使不存明確的感染灶或感染癥狀，受損害及應激狀態下的細胞發出的信號同意可以誘發免疫反應。

快速炎癥反應在因缺血再灌注損傷所到導致的繼發性腦損傷中起著十分重要的作用。腦缺血再灌注損傷時，氧自由基、白細胞黏附分子(選擇蛋白、免疫球蛋白超基因家族、整合素等)表達上調、致炎癥酶原引起趨化因子和其他信使激活的炎性細胞因子(TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8、IL-10等)釋放，使中性粒細胞向血管內皮細胞移動和黏附，最終在缺血腦組織中大量浸潤，導致腦損傷。在CA后腦缺血再灌注損傷中，白細胞黏附和血管內皮細胞功能紊亂，各種炎癥介質在缺血區域產生，可造成腦水腫因而進一步加重腦組織損傷。

Toll樣受體(TLRs)是一類序列高度保守的天然免疫受體家族，其中TLR4是第一個被發現的TLR，被認為是目前哺乳動物唯一將細胞外抗原識別信息向細胞內傳遞并引發炎癥反應的關鍵跨膜蛋〔8〕，屬于Ⅰ型跨膜蛋白受體。目前已證實，人和鼠腦內有多的TLR4表達，腦組織缺血時由缺血缺氧所促發的血管內皮通透性改變，腦組織壞死物質釋放、吸引外源性的淋巴細胞、單核/巨噬細胞趨化聚集、均成為加重炎性損傷的效應細胞，這些細胞中均有大量的TLR4表達。TIL4/MyD88/NF-κB軸在機體免疫炎癥反應過程中起著至關重要的作用，通路上的關鍵信號分子均能直接或間接地激發炎癥反應的發生與發展。

當細胞受到病理性刺激，可通過TLR4激發的信號轉導，激活IκB激酶，使得IκB發生磷酸化、泛素化、最終被降解。這使得受IκB抑制的NF-κB解聚，NF-κBp65游離釋放，進而從細胞質進入細胞核，發揮生物學效應，NF-κBp65的活化及移位可導致下游多鐘細胞因子如TNF-α、IL-1β及IL-6的分泌〔9〕，這些靶基因參與了缺血性的腦損傷〔10,11〕。研究顯示，與野生型小鼠相比，TLR4基因敲除小鼠在急性局灶性腦缺血再灌注損傷中神經功能基本正常，腦梗死面積顯著減少，并發現TLR4及其介導的信號轉導通路參與了腦缺血再灌注損傷所引起的炎癥反應，提示TIL4/MyD88/NF-κB可能成為臨床減輕腦缺血再灌注損傷新的靶點〔12〕。

2烏司他丁(UTI)抑制TIL4/MyD88/NF-κB軸保護腦損傷的可能性分析

UTI是從健康成年男性尿液中提取精制而成的糖蛋白，由143個氨基酸組成，分子質量為67 000 kD,因為UTI有較強的保護臟器功能的作用，所以隨著越來越深入地認識，現在在各方面的臨床治療如全身炎癥反應綜合征、休克、重度感染、急性呼吸窘迫綜合征、重大手術彌散性血管內凝血、CPR后、各種原因引起的缺血再灌注損傷及移植等多個臨床領域都可以見到UTI的蹤影。對于UTI在心肺復蘇后腦保護中作用機制有幾種可能，分析如下：①UTI能夠減少自由基的釋放，較少鈣內流從而調整鈣離子的平衡，阻斷鈣超載導致的興奮性氨基酸釋放及蓄積、NO增加、水解酶活性增強等反應；②UTI通過減輕腦細胞組織線粒體的損傷，同時減少興奮性遞質的釋放，減輕其神經毒性作用〔13〕，從而改善腦細胞能量代謝〔14〕。UTI通過抑制炎癥因子的過量表達、炎性細胞浸潤，阻斷其網絡造成的一系列級聯反應，同時還可以下調內皮黏附分子(選擇蛋白、整合素等)的表達，改善微循環，減輕全身炎癥反應綜合征。有研究證實UTI能夠明顯抑制ROSC后兔血清中的IL-6、TNF-α水平的升高，給予UTI治療組ROSC后各時間點的炎癥因子水平均低于對照組〔15〕。另外，有較多證據表明，UTI具有清除自由基及抑制炎性介質釋放等作用，顯著減輕中性粒細胞在器官內的黏附、浸潤，避免形成大量中性粒細胞浸潤，改善器官的缺血再灌注損傷〔16〕，但現尚不能確定的是，對于UTI在治療缺血性心腦損傷相關疾病中的具體靶點和機制，以及其是否對恢復因腦缺血再灌注損傷造成的認知功能受損具有影響。

研究表明，由于UTI分子中存在多種酶結合位點，因此對酶的抑制具有廣泛性和同時性的特點，以上兩個特點使UTI能夠抑制胰蛋白酶、α糜蛋白酶、透明質酸酶、纖溶酶和彈性蛋白等酶的活性，抑制蛋白質分解代謝亢進的藥理作用〔17〕。此外，UTI降解后的低分子量成分也具有較強的抑制水解酶的作用。

在大腦神經元的各分區中，海馬CA1區的神經元最易因腦部缺血引起的NF-κB的活化而受損。研究表明，UTI可抑制因腦缺血再灌注損傷所致的海馬CA1區神經元NF-κBp65蛋白表達水平的升高，說明UTI對NF-κB的活化具有阻斷作用，此外，TNF-α數量增多可促進腦缺血再灌注后炎癥反應，高劑量UTI可通過降低TNF-α的含量從而減輕缺血再灌注后的炎癥反應，發揮對腦組織及神經功能的保護作用〔18,19〕。有實驗研究報道，烏司他丁能夠對心肺復蘇后炎癥反應的發生起到一定的抑制作用，能夠降低多器官功能障礙綜合征的發生率，UTI使用劑量與提高復蘇存活率的作用成正比關系，大劑量實驗組復蘇治療效果優于小劑量組〔20〕。IL-10是重要的抗炎細胞因子，它的抗炎作用的機制如下：①IL-10能抑制單核-巨噬細胞等的活性，通過下調炎癥因子的表達水平，減輕其對平滑肌細胞增殖的刺激作用；②IL-10能夠下調細胞間黏附分子的表達水平和抑制其活性，從而抑制TNF-α和NO的釋放和白細胞的聚集〔21〕。腦缺血缺氧的大鼠給予UTI治療后，檢測大鼠血清可發現TNF-α的含量降低和IL-10的水平升高，提示促炎與抗炎反應的持續對抗,同時可以明顯減輕腦水腫，改善神經細胞功能。因此，我們有理由相信，UTI可通過抑制TIL4/MyD88/NF-κB軸，從而達到抑制缺血再灌注后繼發性的多種細胞因子的活化和表達的效果，最終減輕腦缺血再灌注后的損傷。

3展望

CPR后腦損傷是急診科及重癥醫學科常見的疾病，隨著臨床上CPR成功率的提高，復蘇后的腦損傷日益受到關注，但是現仍無確切有效的治療辦法。研究表明，UTI對引起缺血缺氧后腦損傷的機制具有抑制作用，因此，臨床中已將UTI用于該疾病的治療且初步證實有一定療效。目前認為，UTI除原作用于全身炎癥反應綜合征、重度感染、重大手術等方面，還可以應用于治療CPR后腦損傷。但是由于現對于該藥物使用于該疾病的臨床研究有限、資料較少，UTI治療CPR后腦損傷的最佳劑量、治療周期、深入的作用機制、是否需要序貫治療、遠期療效及安全等尚不明確，因此，還需進一步研究以上方面，指導該藥物在該疾病的應用及盡早明確出使用指南等。

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〔2015-08-22修回〕

(編輯李相軍)

第一作者：甄妮(1970-)，女，碩士，主要從事急危重癥的診治研究。

〔中圖分類號〕R459.7

〔文獻標識碼〕A

〔文章編號〕1005-9202(2016)09-2304-03；

doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.09.120

通訊作者：劉曉亮(1956-)，女，教授，主要從事急危重癥的診治研究。