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编号:10413537
脑缺血后白质保护的研究进展
http://www.100md.com 2004年5月26日 健康网
     [关键词] 脑缺血;白质;神经保护

    作者:汪长胜 霍正禄 杨瑞和 

    作者单位:100094 北京,解放军第261医院内二科(汪长胜);

    200433上海, 第二军医大学长海医院急诊科

    摘要 临床上脑缺血后白质损伤十分常见,并已引起人们广泛重视。脑缺血后的白

    质保护是当前神经药理发展的方向之一,并由此提出了脑缺血后全脑保护的概念。

    脑白质缺血性损伤的动物模型和组织学定量评价方法现已建立,其缺血易损的机制

    将逐步阐明,相关的药物保护措施将会补充或替代当前脑缺血的治疗方法。
, 百拇医药
    临床上脑白质缺血性损伤十分常见。脑白质急性缺血性损伤主要见于缺血性卒中和

    一些导致脑低灌注的因素,包括心脏骤停、麻醉意外、休克、心衰和过量应用降压

    药物等。慢性脑白质缺血性损伤主要是微血管病变和血液动力学紊乱所致。多种疾

    病和因素可导致脑微血管病变和血液动力学紊乱,如老龄化、高血压、糖尿病、红

    细胞增多症、高脂血症、高球蛋白血症、痴呆、Binswanger病和淀粉样血管病等都

    可出现弥漫性或多灶性脑白质损伤,此外还包括血管源性遗传性白质脑病,即伴有

    皮质下梗死和白质脑病的常染色体显性遗传性动脉病(CADASIL)。脑白质缺血性损
, 百拇医药
    伤可破坏神经元之间,皮质和皮质下中枢之间的信号传递,临床上常表现为视觉空

    间技能、联想能力和精神运动功能下降。

    1 脑缺血全脑保护概念提出了对白质保护的要求

    20世纪90年代后,随着神经化学的迅速发展,神经药理学家针对脑缺血后的级联反

    应,开发出了大量神经保护药物,包括钙通道拮抗剂、兴奋性氨基酸受体拮抗剂、自由基清除剂和γ-氨基丁酸(GABA)增强剂等,并已在动物模型中证实这些药物可

    减轻缺血性灰质损伤。但是,大量在动物实验中被证实非常有效的神经保护药并未

    能转化为治疗人类卒中的成果,许多药物在进入第二、三期临床试验时即被迫中止。Dewar等[1]认为,产生这种情况的重要原因是现有的神经保护药未能保护脑白质
, 百拇医药
    ,尤其是轴突和少突胶质细胞。长期以来,无论是临床试验还是动物实验研究,其

    研究焦点一直集中在神经元缺血反应上,而对脑白质缺血性损伤的研究被忽视。然

    而,脑缺血后神经功能的最终恢复不仅依赖于对灰质的保护,而且还依赖于对相关

    白质的保护。许多药物,如NMDA受体拮抗剂作用的受体在神经元轴突或少突胶质细

    胞上根本不存在,或者是有受体而无功能。但如果缺血神经元轴突得不到有效保护

    ,其核周体就会失去功能,单纯保护核周体对神经功能恢复几乎没有意义;同样,如果少突胶质细胞得不到有效保护,其缺血性损伤导致的脱髓鞘病变可使髓鞘包绕

    的轴突出现严重功能障碍。
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    动物实验亦证实,NMDA受体拮抗剂MK-801可缩小主要累及皮质的局灶性脑梗死体积

    ,但对全脑缺血是否有明确的神经保护作用却未能得到证实[2]。在临床试验中,无论是竞争性还非竞争性NMDA受体拮抗剂均因安全性或预期效果不佳已停止研究。

    最近已提出脑缺血全脑保护的概念,即在脑缺血发生后,将大脑作为一个完整的功

    能体进行保护,不仅要保护神经元,而且也要保护神经胶质细胞和轴突;不仅要保

    护灰质,而且也要保护白质。因此,脑缺血选择性灰质保护的观念将为全脑保护的

    概念所替代只是时间问题。

    2 脑白质缺血性损伤的动物模型和组织学评价
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    理想的动物模型是研究脑白质缺血性损伤的基础。在脑缺血缺氧动物模型研究中,啮齿类动物由于价格低廉和使用方便而被广泛选用。但是啮齿类动物缺乏人类所具

    有的广泛的脑白质,因此在进行脑白质缺血性损伤的研究时,应首选多脑回物种,如猫、狗和灵长类动物。

    采用适当的脑缺血模型研究白质缺血性损伤的机制是可行的。用大鼠大脑中动脉永

    久闭塞模型发现,少突胶质细胞和髓鞘化的神经纤维对缺血性损伤极为敏感,在神

    经元不可逆性损伤出现之前已有皮下白质改变[3]。在啮齿类动物中,慢性脑缺血

    可使白质区细胞外液聚积、少突胶质细胞缺失和星形细胞反应性增生,光镜下可见

    脑白质呈疏松样改变。这些改变与血管病变引起的白质脑病的病理改变相似[4]。
, 百拇医药
    

    脑白质缺血性损伤的组织学评价比较困难,尤其是一直没有定量的病理学评价方法

    ,这也是脑白质损伤研究长期被忽略的原因。脑白质具有选择性缺血易损性,而轴

    突和少突胶质细胞是其最易受损的成分。脑缺血后受损的少突胶质细胞可大量表达

    Tau蛋白,而轴突则表达淀粉样前体蛋白,因此可用免疫组化方法对其进行标记[5

    ]。脑缺血后,通过对白质的细胞成分,包括轴突和少突胶质细胞的改变进行定量

    分析,可研究其缺血性损伤机制,并可用于脑白质保护药的开发研究[6]。

    3 脑白质缺血性损伤的药物治疗
, 百拇医药
    脑白质缺血性损伤与灰质缺血性损伤不完全相同,有其独特的损伤机制,因此在对

    脑缺血进行干预性治疗时既要有整体保护观念,又要根据脑缺血的部位,抓住主要

    矛盾。由于脑白质缺血与灰质缺血也存在一些共同的损伤机制,因此许多脑保护剂

    既是脑白质的保护剂,也是神经元的保护剂。 脑白质缺血性损伤的机制正在逐步

    阐明,并已为白质的保护提供了一些治疗依据。脑缺血后的白质保护主要体现在以

    下几个方面。

    3.1 改善脑白质区血液灌注,增加供血供氧

    大脑白质区髓质动脉中层较薄弱并呈节段性扩张,这使其极易受外界因素影响而出
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    现管壁增厚和管腔狭窄。此外,大脑白质多由穿通动脉供血,它们很长而且几乎没

    有侧支循环,需经过很长距离才终止到脑室壁附近。这些都决定了大脑白质区容易

    发生缺血缺氧性损伤。脑缺血后白质区血液灌注进一步恶化,而其供血动脉受阻也

    使神经保护药难以进入缺血灶,限制了其疗效的发挥。因此,脑缺血后改善白质区

    血液灌注或微循环非常重要。扩血管和抗凝等治疗常是首选方法,但疗效往往欠佳。高压氧治疗可提高血氧弥散距离和血氧张力,增加白质区供血供氧,有效弥补以

    上治疗的不足。临床已经证实,高压氧治疗对主要位于白质区的脑梗死效果较好。

    
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    3.2 抑制炎性胶质细胞反应

    大脑白质区含有丰富的炎性胶质细胞(包括星形细胞和小胶质细胞),因此,脑缺血

    后该区炎症反应较灰质更为强烈,而且持续时间也相当长。慢性微血管病变造成的

    白质局灶性损伤有2种类型,一种是不连续的散在性微梗死,另一种则为局灶性胶

    质增生灶,而后者更为常见。这些均提示,炎症反应在白质缺血性损伤中起重要作

    用。使用甾体类和非甾体类抗炎药和免疫抑制剂(环孢素A,FK-506)均可抑制炎性

    胶质细胞反应,阻断脑白质缺血性损伤的恶性循环,从而减轻损伤。Wakita等[7]

    用慢性脑低灌注模型证实,还氧合酶-2抑制剂尼美舒利(nimesulide)可抑制小胶质
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    细胞的激活,减轻白质损伤,且无明显副作用。Wakita等[8]也研究了免疫抑制剂

    FK- 506对慢性脑缺血的治疗作用,结果发现,FK-506能以剂量依赖方式显著抑制

    慢性脑缺血后白质区小胶质细胞和巨噬细胞的激活数量,同时也抑制了白质疏松的

    发生。但免疫抑制剂有诱发感染、肿瘤等严重副作用,因而限制了其临床使用。

    3.3 保护神经元轴突和少突胶质细胞

    大脑白质区微血管受损、血脑屏障受破坏、炎性胶质细胞反应互为因果,相互促进

    ,形成恶性循环,最终造成白质区少突胶质细胞损伤和脱髓鞘。神经元轴突的缺血

    性钙超载主要是Na+/Ca2+反向转运和电压依赖性钙通道开放所致。使用钠通道阻滞
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    剂可保护神经元的轴突。例如,钠通道阻滞剂美西律(mexiletine) 可减少Na+/Ca

    2+反向转运而抑制钙内流,防止缺血性轴突损伤[9]。在分离的视神经和脊索片段

    中,L型和N型钙通道阻滞剂均可促进缺血后轴突功能的恢复[10]。脑缺血后内源性

    GABA和腺苷释放,可通过相应的受体机制抑制轴突的缺血性损伤。血管活性肠肽可

    促进轴突再生的修复性反应,主要通过激活星形细胞的蛋白激酶C使其释放可溶性

    细胞因子,激活神经元丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase

    , MAPK)和蛋白激酶C,使神经元轴突再生[11]。
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    缺血性损伤的轴突可释放兴奋性氨基酸,导致与之相邻的少突胶质细胞损伤。少突

    胶质细胞上存在功能性的非NMDA受体,包括AMPA受体和红藻氨酸受体,故其相应的

    受体拮抗剂可减轻少突胶质细胞的缺血损伤[12]。胰岛素样生长因子也可促进少突

    胶质细胞增生和髓鞘合成,减轻髓鞘破坏,促进再生[13]。

    3.4 中药对脑白质缺血性损伤的保护作用

    目前,对脑白质缺血损伤尚缺乏有效的神经保护药。多种中药成分,如人参总皂苷

    、三七总皂苷和EGB761等均可扩张血管、改善微循环、清除氧自由基和抑制炎症反

    应,从而对脑白质与灰质均可产生保护作用。β-七叶皂苷钠是一种含有多酯键的
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    三萜皂苷,除可改善血液循环外,还可增加体内肾上腺皮质类固醇和静脉前列腺素

    的分泌,因此具有显著的抗炎症作用和保护血管作用,可用于急性白质缺血性损伤

    的治疗。因此,从脑缺血全脑保护的概念来看,中药将在脑缺血后神经保护中发挥

    重要作用。

    综上所述,脑缺血后的白质保护具有重要的临床意义,也是当前神经药理学发展的

    方向之一。脑白质缺血性损伤的动物模型和组织学定量评价方法还需进一步完善。

    脑白质缺血性损伤机制的进一步阐明和相关的神经保护药的开发,将补充或替代当

    前脑缺血的治疗方法。
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    参 考 文 献

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