耿 路 综述,廖慧玲 审校
(西南医科大学:1中西医结合学院;2附属中医医院神经内科,四川泸州 646000)
急性缺血性卒中(acute ischemic stroke,AIS)是现代社会中致死和致残的最重要的中枢神经系统血管事件,卒中后出血性转化是其最严重也最主要的并发症。目前认为脑梗塞后出血的主要由炎性因子、活性氧、重塑因子所介导[1]。对其病理生理机制的研究可能是预防溶栓后治疗后出血性转化的主要治疗策略。再灌注治疗后出血仍旧是一个谜,目前尚未研发出有效的治疗方法,许多临床研究显示中医中药可能在其中发挥重要作用。缺血性脑卒中,在中医理论中归属于“中风”范畴,多与风、火、痰、瘀、气、虚等因素所致人体气血阴阳运行失常、脏腑功能失调有关,其关键病机为“阴阳失调,气血逆乱,上泛于脑”。对此,西南医科大学附属中医医院的杨思进教授在传统中医基础理论基础上结合多年临床经验研制出蛭龙活血通瘀胶囊这一专科院内制剂,临床广泛引用于心脑血管疾病的防治,且疗效显著。现就蛭龙活血通瘀胶囊防治卒中后出血性转化的机制研究进展作如下综述。
急性缺血性卒中(acute ischemic stroke,AIS)是由于脑动脉的闭塞导致的脑组织的缺血梗死,伴随着神经细胞的损伤,是约占所有卒中病例的70 %,发病率和死亡率随年龄增长而增加[2]。目前治疗主要方式为溶栓、抗凝、营养神经等,及时改善脑梗死半暗带细胞缺血及预防出血是卒中治疗的关键,溶栓治疗作为时间窗内AIS 的首选治疗有助于改善患者的临床预后,但出血风险大[3],出血性转化(hemorrhagic trans⁃formation,HT)是一种动态复杂的病理现象,是AIS 最主要也是最严重的并发症,发生率约为10%~40%[4],可由AIS自由演变发生,也可在再灌注治疗过程中发生,且其生理病理机制尚不明确,这不仅为AIS的治疗增加难度,且易导致患者病情恶化甚至死亡,严重影响着患者预后,使得溶栓的疗效和安全性大大降低。静脉溶栓的急性脑梗死患者HT发生风险是非溶栓患者的10倍,许多研究表明溶栓与HT 独立相关[5]。因HT具有高发生率、高致残率、高致死率的特点,故能够有效防治AIS后HT对提高AIS患者生存率,改善患者预后及生活质量都具有重要意义。除溶栓治疗外,HT 的危险因素还包括高龄、大面积梗死、血运重建时间、卒中严重程度、血压、高血糖、血小板减少、肾损害、抗血小板治疗等[6]。HT 的治疗是复杂的,主要包括血压管理、逆转凝血障碍、管理其并发症(包括颅内压升高)等[7]。尽管许多临床前研究试图寻找降低HT风险的方法,但还没有开发出有效的治疗方法。而大量临床研究表明中医药在这方面有着独特的优势。
蛭龙活血通瘀胶囊是由黄芪、水蛭、地龙、桂枝、大血藤等组成,其中黄芪为君,性甘微温,剂量占全方剂量的一半,是“补药之长”,旨在鼓动阳气以行气化痰,为该方之根本;地龙、水蛭为臣,其中地龙平肝熄风通络,水蛭破血通瘀以通经络、利水道[8],二者均为虫类药,具有走窜之行,性咸,能消痰软坚散结,共奏搜剔经络、筋骨的顽痰瘀血,祛除病邪之功效;大血藤性平、味苦,具有解毒消痈、活血祛风、通络之效,桂枝辛温,具有温通经络、行瘀导滞、行气祛风之效;诸药合用,共奏疏通经络、破瘀生新、缓中补虚之功效。
现代药理学研究证实,黄芪的活性成分主要有黄芪皂苷甲、黄芪总黄酮、黄芪多糖等化合物。黄蓖总黄酮[9]能减少的内皮细胞过度凋亡,清除氧自由基,具有抗氧化损伤和保护血管内皮细胞的功能的作用;黄芪多糖化合物[10]能够抑制核因子kB 表达和清除氧自由基从而抑制神经细胞凋亡,促进缺损神经功能修复,此外黄芪多糖还能够降血脂、抑制动脉斑块形成,防治心脑血管疾病。桂枝有效成分抑制炎性因子释放,减缓动脉粥样硬化进程[11]。水蛭主要有效成分水蛭素是较强的凝血酶抑制剂,具有抗凝、抗纤溶、抑制血小板凝聚以及改善血脂异常等药理作用[12],可通过活血化瘀的作用开放侧枝循环,促进血肿吸收并改善脑梗塞周围低灌注损伤;地龙[13]中含有溶栓酶、过氧化氢酶、不饱和脂肪酸等,能抑制血小板凝集、溶解血凝块,改善血液循环系统,此外还具有抗炎作用;大血藤能降低TNF-α 和IL-8 水平,同时具有抗氧化、抗凝等作用[14]。
研究表明蛭龙活血通瘀胶囊能降低溶栓后HT发生的风险,对AIS 后HT 具有明确的预防和治疗作用,然而其防治AIS后HT的具体机制尚不明确。现代研究认为AIS后HT发生多与脑缺血后继发的一系列炎性反应、血脑屏障损伤、氧化应激、细胞凋亡及血管重塑等有关。
急性缺血性卒中能引起炎症反应,并进一步激发各种炎症介质白介素-6(interleukin-6,IL-6)、白介素-1β(interleu⁃kin-1β,IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-a)等生成,从而介导脑缺血中心区和周围区血管通透性增加,过度增生,炎症细胞浸润增加,最终导致破裂出血,诱发HT 发生。王继升等[15]通过临床实验结果分析显示:IL-1β、TNF-α、γ-干扰素(Interferon-γ,IFN-γ)、内皮素(endothelin,ET)、细胞间黏附分子-1(Intercellular adhesion molecule-1,ICAM-1)为脑梗死出血性转化的危险因素,且IL-6、IL-1β、TNF-α、IFN-γ 可以促进蛋白水解酶合成,促进炎症细胞因子的迁移,释放更多的炎症因子,进一步导致血管损伤,促使HT的发生。这说明炎症反应在急性缺血性脑卒中出血性转化过程中扮演着重要角色。核因子κB 蛋白(nuclear factor kappa B protein,NF-κB)是重要的炎症转录因子,在炎症反应的启动中,血管内皮细胞受损导致NF-κB活化,与其相关的IL-6、TNF-a、ICAM-1、人巨噬细胞炎性蛋白-2 (human macrophage inflammatory protein-2,MIP-2)等炎性因子的表达增加,又进一步激活NF-κB信号通路[16],导致炎症反应不断扩大,血管内皮也进一步受损和功能紊乱。因此阻止炎症级联反应成为减少HT发生的潜在治疗目标。
简晓莉等[17]临床研究显示蛭龙活血通瘀胶囊能降低急性脑梗死患者超敏C反应蛋白(hs-CRP)水平。王蔚等[18]通过动物实验研究证实蛭龙活血通瘀胶囊能够抑制脑出血后炎性细胞因子TNF-α、IL-1、IL-6 的含量,改善脑组织损伤。简晓莉等[19]临床观察发现蛭龙活血通瘀胶囊能够影响TNF-α,IL-1β,IL-6细胞因子的变化,调节卒中患者免疫功能。陈晓琴通过动物实验证明蛭龙活血通瘀胶囊能够抑制IL-1β、TNF-α、NF-κB 相互促进作用形成的炎症级联反应。因此蛭龙活血通瘀胶囊可能通过NF-κB 信号通路减少其相关的炎性因子释放,从而减轻血管损伤,抑制出血转化发生。
血脑屏障(blood brain barrier,BBB)在维持中枢神经系统内部环境中起着至关重要的作用,而HT被定义为血液外渗进入脑组织,并且可能与血脑屏障损伤相关联[20]。脑缺血后引发一系列细胞和代谢失衡导致BBB损伤,BBB的破坏被认为是脑水肿和HT的先决条件,因此防止和减轻BBB完整性损伤是防治出血性转化的重要靶点。王蔚等通过制备脑出血大鼠模型研究发现蛭龙活血通瘀胶囊能保护血脑屏障组织结构,主要通过调节各种酶的活性,影响神经细胞因子表达等多种方式,避免其通透性破坏,改善血脑屏障功能。
研究发现[21]基质金属蛋白酶-9(matrix metalloproteinas⁃es-9,MMP-9)可导致AIS 中血脑屏障的早期破坏。MMP-9是一种由脑毛细血管内皮细胞合成分泌的中性蛋白水解酶,脑缺血后产生一系列炎症因子及介质诱导MMP-9 生成增加,并进一步增强活性,加速降解细胞外基质成分,破坏脑血管基底膜内皮结构和BBB 间紧密连接,增强血脑屏障通透性,引起血液成分外渗,诱发血管源性脑水肿及HT[22]。研究表明MMP-9可作为卒中后的生物标志物监测HT的发生[23]。临床观察发现只要使用药物抑制溶栓后MMP-9的表达,降低MMP-9活性,就可减少HT的发生[24]。
王蔚等[25]发现蛭龙活血通瘀胶囊可明显抑制脑出血大鼠脑组织MMP-9 mRNA 表达,降低血清MMP-9 水平,此外研究发现基质金属蛋白酶组织抑制因子(tissue inhibitor of matrix metalloproteinase,TIMPs)抑制MMP-9 表达,间接减轻其对血脑屏障完整性的破坏,抑制血脑屏障的通透性,减轻脑水肿及出血情况。
丙二醛[26](malondialdehyde,MDA)是氧化损伤的主要产物之一,常被用作脑组织缺血损害的重要指标,而超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)作为机体内固有的重要的自由基清除剂,能够保护细胞膜结构和功能完整性不被破坏。研究表明缺血性脑卒中再灌注损伤后MMP-9表达明显升高,且与SOD 活力呈负相关,与MDA、TNF-α 水平呈正相关[27]。因此与MMP-9 相关的SOD,MDA 作为间接因素,进一步加重缺血再灌注损伤和出血性转化。氧自由基在早期HT 中起重要作用,是早期再灌注引起的血脑屏障破坏的重要介质,清除氧自由基可减少BBB破坏并降低HT发生率。
李卫萍等[28]通过动物实验采用双侧颈总动脉结扎法,使大鼠脑组织灌注不足引起慢性持续性缺血缺氧状态,制备大鼠的VD模型,证实蛭龙活血通瘀胶囊能够提高脑缺血后SOD 活性,减少MDA 含量,减轻脑组织缺血缺氧引起的氧化应激损伤,清除氧自由基,抑制脂质过氧化反应,提高抗氧化能力,从而减轻血脑屏障的损伤,减少血脑屏障的通透性,起到抑制出血转化的作用。
研究发现半胱氨酸蛋白酶裂解的细胞角蛋白-18(cas⁃pase-cleaved cytokeratin 18,CCCK-18)作为细胞凋亡的标志物可能是HT 的预测因子之一[29]。卒中后炎症反应相关的多种炎性介质、细胞黏附因子等调节细胞凋亡过程。由此可见HT 的发生与细胞凋亡关系密切。前期实验研究表明蛭龙活血通瘀胶囊能明显抑制蛋白酶激活受体-1(protease activat⁃ed receptors-1,PAR-1)活化,促进缺氧诱导因子-1α(hy⁃poxia inducible factor-1α,HIF-1α)减少细胞凋亡,减轻脑水肿,促进损伤组织修复。同时,蛭龙活血通瘀胶囊对卒中引起的神经细胞凋亡有明显抑制作用,其机制可能与上调B细胞淋巴瘤-2(b-cell lymphoma-2,bcl-2),抑制半胱氨酸蛋白酶-3(Caspase-3),下调细胞凋亡促进因子Bax表达有关[30]。急性缺血性卒中发生出血性转化后,诸如凝血酶的多种活性物质释放到大脑并促进缺血区脑组织的进一步损伤。凝血酶对包括脑血管内皮细胞在内的多种细胞起作用,脑卒中后可进一步加重缺血区炎症反应,破坏BBB,继发HT[31]。说明凝血酶可能参与HT发生发展。而凝血酶可作为一种细胞外信号因子作用于凝血酶受体,从而激活PAR-1 参与细胞凋亡这一病理过程[32]。研究发现蛭龙活血通瘀胶囊能够阻断凝血酶与其受体结合,从而抑制受体介导的细胞凋亡,并刺激小胶质细胞活化、增生。此外,可从此着手进一步研究蛭龙活血通瘀胶囊对卒中后诱发BBB 破坏和脑组织损伤的凝血酶和其他血液成分的相关分子机制,以便能够确定出降低HT效应的新靶标。
血管重塑和血管新生主要见于卒中恢复期,各种细胞生长因子、血管生成素参与其中,但在血管重塑过程中,血管渗漏也可能促进发生HT。血管内皮生长因子(vascular endothe⁃lial growth factor,VEGF)是一种高度特异性的促血管内皮生长因子,具有促进血管通透性增加、血管内皮细胞迁移、增殖和血管形成等作用。研究发现VEGF水平与血管重塑和血管新生密切相关[33]。杨思进等[34]观察蛭龙活血通瘀胶囊对心肌梗死大鼠血管新生的影响,发现该药能增加血清VEGF 分泌,促进梗死边缘区新生血管形成。张德稠等通过临床观察研究发现蛭龙活血通瘀胶囊可降低血清中VEGF含量。有研究表明[35]VEGF在HT中具有双相作用,早期VEGF能够促进BBB 破坏和HT,后期VEGF 具有促进BBB 完整性和血管功能,故在急性缺血性卒中早期使用蛭龙活血通瘀胶囊能防治AIS后HT的发生发展。
刘孟楠等[36]临床研究发现蛭龙活血通瘀胶囊能够影响患者一氧化氮(NO)、内皮素(ET)、血栓素B2(TXB2)生成,具有改善血管内皮功能作用。王蔚、白雪等[37]观察蛭龙活血通瘀胶囊对急性脑梗死患者血脂、血液流变学及血管内皮分泌功能的影响,数据显示该药可明显降低卒中患者总胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇,抑制红细胞及血小板聚集,减轻血液黏稠,使ET、TXB2、PAI-1及ET/NO比值显著降低,t-PA/PAI 比值显著增高,表明该药能有效降低血脂,改善血液流变学指标和血管内皮分泌功能失调及大脑主要动脉的供血情况。
此外研究[38]显示溶栓后出现HT的患者的同型半胱氨酸水平高于非HT患者,血清同型半胱氨酸水平可能是溶栓后HT 的独立预测因子,蛭龙活血通瘀胶囊能够降低急性脑梗死患者血清Hcy水平,在一定程度上减少HT发生率。
缺血脑组织的再灌注是HT的关键因素,此外有研究发现[39]侧支循环不良的患者再灌注治疗后出现HT 的风险更高,侧支匮乏可能会加重脑梗塞,进一步增加脑梗塞面积,从而促进HT。临床实验研究发现[40]蛭龙活血通瘀胶囊能够促进卒中患者侧枝循环开放,促进血肿吸收,改善缺血区周围组织低灌注损伤,降低HT发生风险,目前其具体机制尚不明确,还需进一步探索。
出血性转化是急性缺血性卒中的主要并发症,蛭龙活血通瘀胶囊有明显临床优势,目前虽然可从一定范围内证实其有效性,但尚缺乏更具说服力的大样本多中心的随机对照试验,仍需要进一步在临床开展更科学合理的实验研究及多中心临床观察研究。目前已知蛭龙活血通瘀胶囊能通过多种途径影响HT,但其具体作用机制及药理学机制的研究较少,因此在今后的研究中加大蛭龙活血通瘀胶囊作用于急性缺血性卒中出血性转化的机制研究,进一步探索在分子通道方面的作用,有助于为蛭龙活血通瘀胶囊防治AIS 后HT 提供理论支持,指导临床更广泛的应用。