脑出血后小胶质细胞介导的血肿清除机制研究进展

孙晓舟 吴大龙 刘立明 赵德喜

(1长春中医药大学，吉林 长春 130117；2长春中医药大学附属医院)

脑出血(ICH)是第二大最常见的脑卒中亚型，也是致残率和死亡率高的一种重要疾病〔1〕。ICH占全脑卒中的10%～20%，其7 d、30 d、1年内的病死率分别为35%、40%、59%，只有12%～39%的幸存者可以实现生活自理〔2〕。ICH发病早期主要由于脑实质血肿造成机械性损伤，损伤程度与出血量和血肿体积相关，且约1/3的患者在24 h内会出现血肿扩大及再出血。红细胞(RBC)是血肿的主要成分，在数天内破裂释放大量血红蛋白(Hb)，其中亚铁血红蛋白被氧化为高铁血红蛋白过氧化物，进而形成血红素,血红素与血红素加氧酶(HO)结合降解为胆绿素、一氧化碳和有毒性作用的铁，这些血肿产物均加重了脑组织损伤与炎症反应〔3〕。而小胶质细胞作为脑内主要的吞噬细胞，是血肿清除过程中的主要吞噬系统，对RBC及一些血肿产物具有较强的吞噬能力，参与炎症反应。因此，加快内源性血肿清除是ICH的潜在治疗靶点，本文就ICH后小胶质细胞介导的RBC内源性清除、血肿产物的清除、炎症反应等方面，进行以下综述。

1 小胶质细胞介导的吞噬作用

小胶质细胞占全脑神经细胞的5%～20%，是中枢神经系统的巨噬细胞。ICH后，小胶质细胞由静止状态变为活化状态，其形态发生了变化，分为经典活化状态M1型和选择活化状态M2型，同时也具备了吞噬能力〔4〕。ICH早期，血液外溢时，血液成分中的Hb、RBC、凝血酶、血红素、铁等使小胶质细胞激活，其中活化的核因子(NF)-κB可上调白细胞介素(IL)-1β、IL-6和肿瘤坏死因子(TNF)-α的表达,促进炎症损伤〔5〕。在ICH后1 h即可观察到活化的小胶质细胞，具有促炎作用的M1表型标志物上调，4 h后达到高峰，7 d后逐渐下降，损伤晚期主要以具有抗炎作用的M2表型多见〔6〕。因此，早期抑制小胶质细胞的活化，诱导小胶质细胞表型从M1向M2型转变对改善脑损伤具有重要意义。尽管血肿导致早期小胶质细胞的活化和炎症因子的释放，但小胶质细胞/巨噬细胞作为血肿清除过程中的主要吞噬系统，其吞噬能力往往大于炎症反应，对血肿产物、坏死组织有极强的吞噬作用，为组织修复和神经改善提供良好的环境。早已有研究证明在ICH后24～72 h血肿组织周围有大量的小胶质细胞，可有效清除血肿，发病7 d后，吞噬能力逐渐增强，然后在1～2 w内缓慢消退。小胶质细胞在血肿清除过程中既要承受损伤产生的氧化应激，又要抵御自身产生的氧化副产物，所以它具有独特的适应氧化环境的能力。通过刺激血肿周围小胶质细胞/巨噬细胞吞噬功能促进内源性血肿清除是治疗ICH的一种有效策略。粒细胞集落刺激因子(G-CSF)可抑制小胶质细胞的炎症反应促进自噬，并通过抑制NF-κB信号通路减少神经损伤〔7〕。因此，研究小胶质细胞/巨噬细胞的吞噬能力是促进ICH后血肿清除、改善神经损伤的关键。

2 小胶质细胞介导的红细胞内源性清除

2.1小胶质细胞中CD36介导的RBC内源性清除 CD36是B类清道夫受体(SR)家族的成员之一，能够识别特定的氧化磷脂和脂蛋白，作为小胶质细胞上的膜蛋白，在ICH后吞噬作用介导的血肿清除过程中意义重大，并参与ICH后炎症反应〔8〕。过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)γ是调节目标基因表达的核内受体转录因子超家族成员，近几十年来，PPARγ这一亚型及其受体激动剂被公认为具有抗炎、抗氧化作用，并参与ICH后小胶质细胞介导的吞噬过程〔9〕。ICH后，血肿周围组织或小胶质细胞中的PPARγ被激活，PPARγ活化增强可使小胶质细胞/巨噬系细胞中CD36表达上调，促使实验性ICH血肿清除率上升，所以激活PPARγ是血肿清除的靶向目标〔10〕。目前PPARγ活化剂如罗格列酮及15d-PGJ2，使胶质细胞/巨噬细胞中的CD36表达升高，进而增强小胶质细胞吞噬RBC的能力,并减少IL-1β、IL-6和TNF-α等炎症因子的表达〔11〕。实验研究表明〔12〕：辛伐他汀通过增强PPARγ活性来增加CD36表达，并加速M2表型小胶质细胞/巨噬细胞极化，使小胶质细胞吞噬RBC的能力增强，促进血肿吸收，改善神经系统损伤。尽管他汀类药物是否能改善ICH的预后仍存争议，但越来越多的临床证据表明他汀类药物在ICH之后使用是安全的，可能会加速血肿的分辨率和改善神经损伤〔13〕。

Toll样受体(TLR)4是先天免疫系统的重要组成部分，参与调控CD36的表达，诱导炎症反应，是ICH预后不良的关键因素，可能参与血肿扩大与脑组织损伤〔14〕。研究表明〔15〕，TLR4基因敲除的小鼠血肿周围CD36表达上调，激活PPARγ可抑制TLR4信号通路，血肿吸收明显增快，可见TLR4信号通路的负调节在血肿吸收方面起到关键作用。其细胞内接头蛋白骨髓分化因子(MyD88)和TLR相关干扰素活化子(TRIF)信号通路参与TLR4介导的ICH后炎症应答。Lin等〔16〕证明ICH后，TLR4-/-小鼠的MyD88和TRIF蛋白表达降低，同样MyD88-/-或TRIF-/-小鼠中NF-κB活性下降，进而IL-1β、IL-6、TNF-α等炎症因子表达下降，神经功能改善。由此可见TLR4通过MyD88/TRIF信号通路激活NF-κB,诱导炎症反应发生。现已研发许多TLR4拮抗剂，如姜黄素、TAK242、M62812等可阻断TLR4信号通路，TAK242作为TLR4的特异性拮抗剂，可下调TLR4及下游分子MyD88、TRIF表达，从而抑制NF-κB的活性，使其下游促炎因子表达下降〔17〕。因此，干预TLR4信号通路是促进ICH后血肿吸收的潜在治疗靶点。

NFE2P45相关因子(Nrf)2是细胞内氧化应激的稳态调节器，广泛存在于小胶质细胞中，具有较强的抗氧化能力，在ICH后血肿清除以及吞噬方面发挥了重要作用,是CD36潜在的转录调控因子〔18〕。激活Nrf2：①可诱导抗氧化防御成分的生成，如超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽巯基转移酶、HO-1、结合珠蛋白(Hp)等；②上调吞噬介导的清道夫受体CD36；③增强小胶质细胞对RBC的吞噬能力〔19〕。因此，通过活化Nrf2提高细胞的抗氧化能力，可以保护大脑损伤后的脑神经与血管成分。莱菔硫烷(SF)是Nrf2的活化剂，能激活Nrf2使小胶质细胞吞噬RBC的能力显著增强，并可上调CD36 mRNA的表达，促进血肿清除。但目前仍缺乏多中心、多样本的临床随机对照实验，未能充分证明其临床疗效，也未被广泛应用。

2.2CD47介导的RBC内源性清除 CD47是RBC中广泛表达的整合膜蛋白，也被称为整合素相关蛋白。整合素激活是CD47信号传导的第一个效应途径，主要基于信号调节蛋白(SIRP)α、分泌配体血小板反应蛋白(TSP)1相互作用抑制小胶质细胞对红细胞的吞噬。RBC中CD47的降低可促进小胶质细胞对RBC的吞噬，加快血肿清除〔20〕。CD47阻断抗体B6H12抑制SIRPα和TSP1与细胞表面的CD47结合。Cao等〔21〕建立猪脑出血模型验证了降低CD47表达可减少血凝块，去铁胺作为铁螯合剂具有神经保护作用，可明显降低CD47表达，加速血肿清除。

3 小胶质细胞介导的血肿产物清除

Hb作为ICH后主要的血肿成分，具有高度的细胞毒性，在HO-1作用下，分解为血红素和铁离子等，能够引发对脂质、DNA和蛋白质的氧化损伤等反应，诱导神经损伤。

3.1小胶质细胞介导的Hb的清除 中和Hb可能是减少ICH后继发性损伤的重要目标。ICH后，游离的Hb具有强氧化性，引起机体氧化应激反应。而触珠蛋白触珠蛋白是一种急性期α2酸反应糖蛋白，ICH后局部产生的脑触珠蛋白可以加大结合游离Hb的能力，加速对Hb的清除，保护脑免受Hb介导的损伤〔22〕。小胶质细胞表面的清道夫受体CD163，作为Hb清除剂受体介导了从RBC释放的Hb的内吞作用,可识别触珠蛋白与游离Hb特异性结合形成稳定的Hb-触珠蛋白-CD163复合物。ICH后CD163表达升高，介导的Hb清除率也显著增加，加快血肿吸收，减少血肿占位效应〔23〕。因此，旨在中和可能是Hb治疗ICH的一个重要的临床目标。

3.2小胶质细胞介导的血红素的清除 血红素是TLR4的配体分子之一，在ICH早期起到抗氧化作用，可激活TLR4信号通路，与TLR4结合使TNF-α、IL-1β、IL-6等炎症因子释放增加，诱导脑组织炎性损伤〔16〕。血红素可同时触发MyD88和TRIF信号通路，激活TLR4信号通路，导致小胶质细胞中TLR4表达增加，进而诱导TLR4下游炎症因子表达增加。HO-1是血红素降解的限速酶，是小胶质细胞中的氧化应激蛋白，也被认为是吞噬红细胞的调节剂，可增强小胶质细胞对RBC的吞噬能力。

3.3小胶质细胞介导的铁离子的清除 铁是Hb的另一重要血肿产物，它通过HO从血红素中释放出来。ICH后，铁从溶血中产生铁离子，通常会出现铁离子过载现象，造成严重的脑损伤。高浓度的铁离子释放导致全身性的铁蛋白上调，通过氧化应激介导脑组织损伤〔24〕。去铁胺能够结合低分子的游离铁，而在ICH后低分子量的铁离子是主要的存在形式。去铁胺可抑制小胶质细胞的激活，M2型小胶质细胞的增多可以抑制基质金属蛋白酶(MMPs)家族表达，尤其是MMP-3/-9，从而保护神经元功能〔25〕。

4 小胶质细胞介导的继发性炎症反应

炎症反应在ICH后继发性损害中起重要作用。ICH早期，活化的小胶质细胞、血肿本身及其降解产物都会发生炎症反应，产生大量的炎症介质及炎症因子。参与ICH后炎症反应的介质主要以MMPs、NF-κB为主。MMPs是一类蛋白水解酶，MMP-3和MMP-9是其主要的配体，可降解细胞外基质进而导致神经血管损伤〔26〕。NF-κB具有多向转录调节作用。ICH后，其转录功能的激活，致使小胶质细胞活化后促炎因子的释放，参与炎症反应，导致神经功能损伤〔27〕。ICH后，TNF-α、IL-1β、IL-6等促炎因子的生成会可通过NF-κB通路来激活MMP-3和MMP-9，使其表达增加，血脑屏障通透性增强，形成脑水肿，且发现多聚在血肿周围被激活的小胶质细胞内〔28〕。研究表明〔29〕，ICH后，IL-6表达升高，会刺激纤维蛋白原生成，促进IL-1β和TNF的合成，2～3 d时IL-1β的表达达到高峰，导致血管收缩、凝血酶降低，加重血肿扩大。而IL-10具有抗炎与免疫抑制的作用，主要由淋巴细胞、血管平滑肌细胞等产生的一种细胞因子，可通过抑制IL-1、IL-6、TNF-α等表达，从而起到抗炎作用。

这些在脑损伤后细胞释放的炎症介质和其下游的炎症因子，会促使血肿再次扩大，导致血肿周围组织损伤，大量神经细胞死亡和血脑屏障的破坏，引起继发性损伤。因此，有效地控制继发性炎症反应是ICH神经保护治疗的关键所在，更加深入地探索炎症反应在血肿清除中的作用，将可能为ICH的治疗提供新的途径。

综上，血肿清除是治疗ICH的始动环节。在血肿产生并清除的过程中，增强小胶质细胞的吞噬能力，抑制小胶质细胞的过度活化，调控在小胶质细胞中表达的蛋白或受体，促进血肿产物的清除及炎症反应的阻断，都是加快血肿吸收的关键所在。因此，从以上几方面出发会为ICH后血肿清除和继发性损伤提供新的治疗思路。今后，我们也将在ICH后血肿清除机制方面进行更深入地研究与探索，进一步明确血肿清除机制，找到更好地治疗手段。