腦缺血再灌注后炎癥反應研究進展及中西醫結合防治思路

楊小鈺 黃海紅 諶澤芳 申奧 楊仁義 武玲 張偉

每年世界上有數百萬人因腦缺血而死亡[1]。再灌注后，炎癥細胞的活化與浸潤、黏附分子的合成與分泌成為相互促進級聯反應[2]，炎癥因子大量釋放，最終通過相應的信號通路產生作用。已有研究表明，在一級和二級損傷階段，炎癥反應發揮基本作用[3]。中醫稱其為“缺血性腦卒中”，近年來，隨著學者們對其研究不斷深入，中醫藥對其整體調節的優勢不斷突顯，根據分析不同的病因病機對癥治療，充分發揮中西醫結合防治腦缺血再灌注炎癥反應的優勢。

1 腦缺血再灌注炎癥反應的病理生理機制

1.1 炎癥反應的細胞基礎研究已證實，小膠質細胞、星形膠質細胞的活化和白細胞的滲出是中樞神經系統炎癥反應的細胞基礎[4]。見圖1。

1.1.1 小膠質細胞 腦缺血再灌注后，小膠質細胞迅速活化增殖，成為中樞神經系統損傷炎癥反應應答的主要效應器[5]，也是炎癥反應的標志[4]。Moon等[6]通過免疫組織化學發現其可釋放大量IL-1、TNF-α 等多種炎癥因子，在中樞神經系統免疫炎癥級聯反應中發揮重要作用；Imai 等[7]研究表明，通過對沙鼠進行短暫性全腦缺血造模后發現外源性小膠質細胞起保護作用。

圖1 中樞神經系統炎癥反應機制

1.1.2 星形膠質細胞 星形膠質細胞在腦缺血后是最先受損的一類細胞，出現肥大、增殖，并合成表達多種炎癥介質（如NF-κB p65、TNF-α、ICAM-1），啟動了免疫級聯反應[8]。但是，在腦卒中4h 后反應應答，它可以產生膠質瘢痕以起到神經保護作用。

1.1.3 白細胞 大量被星形膠質細胞和小膠質細胞釋放的炎癥因子使白細胞聚集，加重炎癥反應；白細胞黏附至血管內皮細胞，使血管管腔狹窄，加重缺血損傷，并且它破壞血腦屏障致腦組織水腫。劉旺華等[9]也通過實驗研究發現大鼠腦缺血再灌注后白細胞數量急劇增高而致腦缺血再灌注炎癥反應加劇。

1.2 炎癥反應的中心環節炎癥細胞活化釋放大量的炎癥細胞因子，促進了繼發性腦損傷的發展，TNF-α、IL-1β 作為炎癥事件的中心介質發揮著廣泛的生理效應。

1.2.1 腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α） TNF-α 是被激活的巨噬細胞分泌的一種細胞因子，TNF-α 可激活炎癥細胞，并具有增加炎癥細胞黏附于毛細血管及小血管壁的能力，使血管壁的通透性增加。且誘導炎癥細胞等從血管內向損傷組織吸附、浸潤[10]。研究表明[11]Maresin 1在腦缺血再灌注損傷中起到保護作用，通過MaR1組與模型組比較，MaR1 組中TNF-α 水平顯著降低。同時，研究表明[12]，硫辛酸對大鼠腦缺血再灌注損傷具有保護作用，硫辛酸組較模型組TNF-α水平也有顯著降低。另一實驗中發現，在當歸多糖高劑量組中TNF-α 含量較低[13]。

1.2.2 白 細 胞 介 素-1（interleukin-1，IL-1） IL-1主要是由活化的巨噬細胞產生，IL-1α、IL-1β 和IL-1rα 是其三種形式。它能夠促進 B 細胞和T 細胞活化，誘導其他炎性介質的產生，增強白細胞與內皮細胞的黏附，引起血管堵塞，從而加重炎癥反應。其中IL-1β 具有炎癥調節和免疫反應等多種功能，急性腦缺血再灌注后，由星形膠質細胞和小膠質細胞產生，并促使趨化因子與黏附因子釋放。IL-1β 表達于腦缺血再灌注病理過程的早期。有研究表明，在腦缺血再灌注小鼠實驗中，IL-1β 在血漿和腦脊液中均明顯增高[14]。在研究LEO 能否改善缺血再灌注小鼠的神經損傷中，實驗表明MCAO+LEO 組較MCAO 組IL-1β 水平有顯著降低[15]。同時阿魏酸鈉可減輕缺血再灌注大鼠腦神經細胞炎癥反應，MCAO+阿魏酸鈉組較MCAO 組IL-1β 水平也有顯著降低[16]。

1.3 微小RNA 與腦缺血再灌注炎癥反應微小RNA （miRNA）是近年來發現的重要非編碼RNA，可在翻譯水平調節基因的表達，參與腦缺血再灌注炎癥反應，并對其發揮調控作用。通過調節炎性因子的表達水平或炎癥細胞的活化從而作用于腦血管炎癥反應。隨著研究的深入，miRNA 有望成為腦血管疾病治療的重要靶點。miR-21、miR-155、miR-16 等在不同研究中已被證明參與腦缺血再灌注炎癥反應的調控。如miR-181a 在相關通路下使IL-1α水平下調從而發揮抗炎作用。

2 腦缺血再灌注炎癥反應的治療

探究炎癥的發生機制得知，其涉及環節眾多，級聯反應明顯，現階段主要通過阻斷炎癥級聯反應實現療效，包括治療性低溫、硫化氫治療與使用環孢菌素、大麻素、超氧化物歧化酶、二甲雙胍和干細胞治療等方法。①亞低溫治療：在低溫下抑制腦細胞及神經元損傷、死亡[17]。通過調節信號通路中間環節的表達，減少細胞凋亡，保護腦神經細胞；促進 p-ERK1/2 表達，從而提高缺血再灌注神經元壽命；②他汀類藥物：HMG-CoA 還原酶抑制劑可以減少炎癥細胞積聚、從而抑制組織因子的表達，保護血管內皮細胞[18]；③IL-1 受體拮抗劑同樣有效，實驗表明其可明顯縮小腦梗死面積，改善神經功能，減少白細胞浸潤；④促紅細胞生成素和集落刺激因子也可通過抑制炎癥反應而發揮潛在神經保護作 用[19]；⑤神經干細胞移植[20]可抑制炎癥反應水平，立體定位注射 PBS 和NSCs，取腦脊液行ELISA 檢測，目前此方面研究甚少，其成本投入較大，還需要進一步探索。腦缺血再灌注病理生理機制復雜，運用以上單靶點治療方法雖具有一定改善作用，但療效并不盡人意。因此，現代方法治療腦缺血再灌注損傷仍存在不足，需要不斷研究與探索。而中醫藥具有多環節、多靶點的整體調節作用，彌補了一定的現代技術缺陷，明確缺血性腦卒中發生的病因病機，精準治療，采取優勢藥物配伍，對于研究中西醫結合防治腦缺血再灌注炎癥反應損傷具有重要 意義。

3 腦缺血再灌注的中醫理論基礎

腦缺血再灌注損傷歸于中醫“腦卒中”范疇，屬本虛標實，肝腎陰虛，氣血衰少為致病之本。“虛”為病之根本，因有“氣虛致中”學說，道“中風諸癥皆為氣虛所致”[21]，又有研究提出“元氣虧損”是缺血性腦卒中的主要原因[22]；氣為血之帥，又因“營氣者，泌其津液，注之于脈，化以為血。”因此氣虛則血虛，脈道失榮；再而“氣行則血行，氣止則血止，氣溫則血滑，氣寒則血凝”，《血證論·陰陽水火氣血論》說：“運血者，即是氣。”氣虧少則無力推動血行，或氣機郁滯不通則不能推動血行，瘀阻脈道，導致腦脈閉塞失養[23]。

瘀、毒、熱、痰互結與缺血性腦卒中相關。有研究表明缺血性腦卒中恢復期的主要病機為痰瘀互結。毒邪可敗壞形體，痰瘀血脈痹塞、損傷腦絡，《明醫指掌》言：“有病風者，非風也，皆有濕生痰，痰生熱，熱生風。”痰瘀久郁而致熱[24]，從而多以痰熱腑實、瘀熱毒邪互結呈現，使神明蒙蔽，腦絡失養，由此提出治法“通臟腑，腑氣通暢之后逆亂之氣機、失和之氣血皆可隨之通暢。”

4 中醫防治

基于中醫理論基礎之上采取相應治法，中醫藥在治療缺血性腦卒中研究取得重大進展，組方配伍與中藥中重要組分具有較好的治療效果，可以兼顧發病機制。且在相關研究中發現，采用針刺治療效果顯著。

4.1 中醫藥防治

4.1.1 復方治療方面 補陽還五湯益氣活血，用于治療氣虛血瘀型缺血性腦卒中，使用頻率最高。在改善血液流變性、提高腦組織能量代謝、抗炎、抗自由基損傷、抗興奮性氨基酸毒性和保護血腦屏障等多方面有著顯著的作用。研究表明對腦缺血再灌注大鼠模型給藥后，血清及腦組織中TNF-α、IL-6、ros、IL-8、NF-κB 等因子水平降低[25]。通過阻斷NF-κB 通路，阻止炎癥級聯反應；并且可以在缺血后再灌注時降低L型Ca2+通道開放時間，以減輕神經元內Ca2+超載而帶來的一系列炎癥損傷。補陽還五湯中黃芪的有效成分黃芪甲苷降低TNF-α、IL-1β 在腦組織中水平，抑制MPO 活性、抑制VCAM-1、ICAM-1 表達，減少中性粒細胞積聚[26]。研究表明，羥基紅花黃色素A 為紅花有效成分，芍藥苷為赤芍有效成分，二者均具有抑制炎癥反應的作用，從而達到抗腦缺血再灌注損傷[27]。

滌痰湯出自《奇效良方》卷一，具有豁痰清熱，利氣補虛之功效，主治中風，痰迷心竅，舌強不能言，是臨床治療中風急性期的常用方劑。相關研究表明[28]其可以抑制體內炎癥反應。加味滌痰湯可以通過干預腦缺血再灌注損傷后的細胞自噬，改善腦缺血再灌注過程中腦組織損傷，降低炎癥因子水平，起到缺血再灌注后神經保護的作用。

丹參-紅花為經典藥對，性微寒，歸心、肝經，具有活血祛瘀、通經止痛、涼血消癰的功效，通過qRT-PCR 檢測發現GRP-78、NF-κB p65、CHOP、IL-6、TNF-αmRNA 水平在高、中、低劑量組不同程度降低[29]，在腦缺血再灌注治療中抑制炎癥反應。

黃連解毒湯抗腦缺血、抗氧化、抗炎，實驗證明，黃連提取物小檗堿治療后凋亡細胞數明顯減少，組織病理改變明顯好轉，并且可以透過血腦屏障[30]；運用通竅活血湯干預后，顯著降低大鼠腦缺血再灌注損傷后血清中TNF-α、IL-6 水平[31]。

4.1.2 有效組分方面 西洋參葉20s-原人參三醇組皂苷在改善腦缺血再灌注損傷大鼠血腦屏障通透性[32]方面效果顯著，可以減輕腦水腫，減輕白細胞浸潤，同時降低缺血腦組織中IL-1β、IL-6 和TNF-α mRNA 表達水平并抑制NF-κB 活化，從而抑制炎癥反應。

大黃除具有通便導滯功效以外，還可以活血祛瘀、瀉火涼血。其中大黃總蒽醌提取物能降低IL-6、IL-1β、TNF 水平，在一定程度上抑制炎癥級聯反應，保護腦組織。

阿魏酸是當歸、川芎等常用中藥中的重要成分之一，主要用于心腦血管疾病的治療，參與多種炎癥基因的轉錄調控[33]，在MACO 模型實驗中發現，阿魏酸組炎癥因子水平顯著降低從而證明其療效。

4.2 針灸防治醫學技術高速發展，針刺抑制腦缺血再灌注炎癥反應的方法在臨床中不斷實踐，取得一定成果，研究發現針刺百會和足三里穴可降低IL-1β、TNF-α 和ICAM-1 表達；而針刺內關、曲池穴可抑制小膠質細胞活化，減少炎癥介質的釋放。諸如此類，通過針刺方法抑制炎癥反應，從而進行腦缺血再灌注損傷的治療[34]。

中醫治療腦缺血再灌注取得一定進展，但是由于其中醫病機復雜，且大部分中藥有效成分為水溶性分子，血腦屏障的存在使中醫藥治療腦缺血疾病受到一定限制，因此，如何進行有效的靶向治療成為進一步研究的方向。

5 中西醫結合防治思路

中醫主張“陰平陽秘”，“雙向調節作用”在中醫臨床治療中有著重要意義，人體陰陽正常情況下保持動態平衡，中醫治療亢者承之，弱者彰之，在治療中強調“調”字，調節機體寒與熱、虛與實、表與里、陰與陽的矛盾對立面的“證”，這在一定范圍內可使機體的失衡得到改善，這種調節作用有時表現為雙向的。中藥亦如此，在中藥成分、炮制、配伍、劑量與機體狀態等方面，其雙向調節作用顯著，單方中三七、蘇木、蒲黃、血余炭、茜草根等藥物具有化瘀與致瘀的雙向調節作用：復方中芍藥甘草湯陰陽互調，桂枝生姜枳實湯升降雙行，蘊含雙向辨證理論，辨證施治。

中醫藥在腦血管疾病中雙向調節的優勢不斷突顯，活血化癖方藥既對臨床表現為血液粘稠度偏高的可以調節，對偏低的也可調節：三七活血又止血，當歸活血補血；《醫林改錯》其中方劑，養血活血藥物并用，動靜結合，雙向調節，新血生瘀血去，疾病乃愈。但還有些問題亟需解決：一是腦缺血再灌注損傷發生機制并不清楚，涉及眾多環節；二是其中醫病因病機復雜，且中醫藥防治腦缺血再灌注炎癥反應的藥效成分及配伍原理不明確；三是缺乏有效的藥物和療法可以對其進行精準治療，血腦屏障一定程度上會降低藥物療效。

隨著現代科技的進步，已掌握多種技術促進藥物通過血腦屏障。通過注射納米激動劑，細胞表面的腺苷A2A 受體被激活，使毛細血管內皮細胞緊密性降低，從而提高血腦屏障通透性，提高大分子藥物入腦效率，藥物在腦內分布顯著增加，納米激動劑延長了血腦屏障開啟的時間窗口，增加血腦屏障通透性[35]；除此之外，脂質體技術已廣泛應用，脂質體作為藥物載體，具有高度的靶向性，能有效保護被包裹藥物并可控制緩釋藥物，可顯著提高藥物治療指數，降低藥物的不良反應，已成為國內外醫藥界研究的熱點[36]，實驗表明[37]，采用脂質體包裹葛根素，可提高藥物在腦組織中的濃度，提高藥物攝取率，可有效地改善藥物的腦組織分布，更有利于藥效的發揮；越來越多的研究顯示[38]，外泌體也有望成為腦缺血再灌注診斷新的生物標志物，同時具備良好的治療潛能。劉辰庚等[39]研究表明，外泌體通過跨越血腦屏障將miR-135a 這一生物信息傳達至腦細胞內，并發揮其生物學作用。

腦缺血再灌注損傷的炎癥反應機制復雜，影響因素較多。在中醫理論基礎之上，合理運用中醫藥的雙向調節作用，通過單味中藥的有效組分或多味中藥配伍，并且結合現代科學技術，促進藥物透過血腦屏障，加強療效。應該始終堅持在中醫理論的指導下，運用現代高新技術，勤于研究，為中醫藥的精準醫療提供新思路，為中西醫防治腦血管疾病提供新參考。