灯盏细辛对缺血性脑卒中侧支循环形成作用的临床观察

周凯 吴俊宏 梁护 黄格朗

缺血性脑卒中患者侧支循环的建立与脑卒中的发生和发展有着密切关系，良好的侧支循环既可补充或代偿缺血区域细胞的缺血缺氧状况，提高急性血管再通治疗获益率，又可改善微循环血供，保护微循环结构和功能，改善患者预后［1-2］。研究表明，灯盏细辛能够扩张血管，改善微循环，从而增加心脑血管的供血量，但是其作用机制尚未阐明。CT 灌注成像（CTP）能够准确地评估感兴趣区（ROI）的血供及侧支循环建立的情况，为脑梗死患者的诊断和疗效评估提供影像学依据［3］。本研究拟通过CTP 了解缺血性脑卒中患者侧支循环的建立，结合患者血清血管内皮生长因子（VEGF）、缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）、血管生成素-1（Ang-1）以及康复功能的动态变化，进一步探讨灯盏细辛的作用机制，现报道如下。

对象与方法

一、研究对象

选择2018 年1 至12 月在本院神经内科和康复科住院的60 例缺血性脑卒中患者。本研究为随机双盲前瞻性试验，按电脑生成随机数字分组，其中治疗组纳入32 例、对照组纳入28 例。研究过程中治疗组脱落3 例，对照组脱落2 例，最后纳入治疗组29 例、对照组26 例。纳入标准：首次发作并经头颅CT 或MRI 证实缺血性脑卒中，且起病 48 h 以内未进行静脉或动脉溶栓者；病灶主要在大脑中动脉供血区域范围，单侧首次发病，或有脑梗死病史但症状缓解未见后遗症者；有神经系统受损的定位体征，美国国立卫生研究院卒中量表（NIHSS）评分为4～20 分，生命体征稳定者；不影响交流并能够完成指令性动作者［4］。排除标准：既往有颅内出血、占位或发生过脑外伤及其他脑部疾病者；本次发病头颅CT 或MRI 示脑梗死并且合并脑出血或者出血性转化者；短暂性脑缺血发作并且伴有严重意识障碍的重度脑梗死者；合并其他系统病变例如器官功能受损、全身出血倾向或恶性肿瘤等者。本研究经贵港市人民医院伦理委员会批准（批件号：Z20180121），入组患者或其授权家属均已签署知情同意书。

二、方 法

1. 治疗方法

患者入院后均依据《中国急性缺血性脑卒中诊治指南 2014》予常规治疗［4］。在此基础上，治疗组患者静脉滴注灯盏细辛注射液30 mL（用250 mL生理盐水稀释后使用），每日1 次，连续治疗2 周；予对照组患者250 mL 生理盐水静脉滴注，每日1次，连续治疗2 周。2 组患者均于生命体征稳定后立即进行床边康复治疗。本研究为药物干预的临床试验，随机分组对治疗师、受试者及结果测量者实施盲法，治疗过程中对治疗师、受试者实施盲法，由研究人员统一配发药物。

2. CTP 检查方法

分别于患者入院当日（治疗前）和入院第30日，采用西门子SOMATOM 64 层双源螺旋CT 扫描仪。CTP 参数设为80 kV、160 mAs，以5.0 mL/s速度团注50 mL 碘海醇和30 mL 生理盐水后，延迟2 s 启动扫描，平扫层厚5 mm，间距5 mm。CTP图像处理：对比首次CT 平扫，在颅脑CTP 图像上确定梗死中心及周围半暗带区，选择CTP 图像中梗死范围最大的层面进行测量，手工勾画ROI，测量相应区域的脑血流量（CBF）、脑血容量（CBV）、达峰时间（TTP）以及平均通过时间（MMT）。

3. 检测指标

分别于入院第1 日（治疗前）、治疗第14 日和入院第30 日清晨患者空腹状态下抽取其肘静脉血2.5 mL，室温放置1 h 后，3000 转/分离心10 min，分离血清，-80℃冰箱保存备用。ELISA 法检测血清VEGF、HIF-1α 和Ang-1 蛋白含量。

4. 康复评估指标

分别于治疗前、治疗第14 日和入院第30 日使用NIHSS 评分评价患者的神经功能缺损程度、Barthel 指数（BI）评分评定患者的日常生活能力，比较2 组患者的评分，分析治疗效果。神经功能缺损程度依据TOAST 分型研究并结合本课题纳入标准，按患者的NIHSS 评分分为轻度（4～6 分）、中度（7～15 分）和重度（16～20 分）［5］。

三、统计学处理

使用SPSS 18.0 处理数据。计量资料经检验为正态分布，以 表示，组间比较采用成组设计的t 检验，组内入院第1 日与第30 日的比较采用配对t 检验；多时点的重复测量数据用重复测量资料方差分析，因交互效应P 均＜ 0.001，故比较采用简单t 检验。计数资料以例（%）表示，组间比较采用χ2检验。总体比较以P ＜ 0.05 为差异有统计学意义，组内多时点间两两比较采用Bonferroni法校正，即P ＜ 0.017 为差异有统计学意义。

结 果

一、治疗组与对照组缺血性脑卒中患者的一般资料比较

治疗组与对照组缺血性脑卒中患者的年龄、性别构成及治疗前NIHSS 评分比较差异均无统计学意义（P 均＞ 0.05）。见表1。

表1 治疗组与对照组缺血性脑卒中患者的一般资料比较

二、治疗组与对照组缺血性脑卒中患者的CTP 指标比较

治疗前，2 组缺血性脑卒中患者的CTP 指标比较差异均无统计学意义（P 均＞ 0.05）。除对照组入院第30 日的CBV 与治疗前比较差异无统计学意义（P ＞ 0.05）外，2 组其他CTP 指标在入院第30 日与治疗前比较差异均有统计学意义（P 均＜0.05）。入院第30 日，治疗组的CBF 和CBV 高于对照组（P 均＜ 0.05），TTP 及MMT 均短于对照组（P 均＜ 0.05），见表2。治疗组1 例典型病例在应用灯盏细辛治疗前后的CTP 检查结果见图1。

图1 一例缺血性脑卒中患者在应用灯盏细辛治疗前后的CTP 检查结果

表2 治疗组与对照组缺血性脑卒中患者的CTP 指标比较（±s）

表2 治疗组与对照组缺血性脑卒中患者的CTP 指标比较（±s）

注：与治疗前比较 ，aP ＜ 0.05。

CBF/［mL/（100 g·min）］ CBV/（mL/100 g） TTP/s MMT/s治疗前 入院第30 日 治疗前 入院第30 日 治疗前 入院第30 日 治疗前 入院第30 日治疗组 29 25.9±12.1 36.0±10.9a 2.00±1.01 2.48±1.04a 19.1±6.5 14.3±4.9a 4.51±1.30 3.30±0.89a对照组 26 27.1±10.4 29.3±9.6a 1.85±0.64 1.93±0.62 19.8±5.5 17.2±4.8a 4.36±1.09 3.88±0.97a t 值 0.383 2.469 0.649 2.347 0.452 2.226 0.461 2.313 P 值 0.703 0.020 0.519 0.023 0.653 0.030 0.647 0.025组 别 例数

三、治疗前后治疗组与对照组缺血性脑卒中患者的血清学指标水平比较

治疗第14 日，对照组血清VEGF 水平与入院第1 日比较差异无统计学意义（P ＞ 0.017），HIF-1α 水平较治疗前下降，Ang-1 水平则明显升高（P均＜ 0.017）；治疗组的各血清学指标与治疗前比较差异均有统计学意义（P 均＜ 0.017），其中血清VEGF 和Ang-1 水平增加，血清HIF-1α 水平下降；治疗组血清VEGF、HIF-1α 和Ang-1 水平均高于对照组（P 均＜ 0.05）。入院第30 日，对照组血清VEGF 水平与治疗第14 日相近（P ＞ 0.017），血清HIF-1α 与Ang-1 水平较治疗第14 日下降（P 均＜0.017）；治疗组血清VEGF、HIF-1α 水平较治疗第14 日明显下降（P 均＜ 0.017），但是与对照组比较差异均无统计学意义（P 均＞ 0.05），血清Ang-1 水平较治疗第14 日减低（P ＜ 0.017）而高于对照组（P ＜ 0.05），见表3。

表3 治疗前后2 组缺血性脑卒中患者的血清VEGF、HIF-1α、Ang-1 水平比较（±s） 单位：ng/L

表3 治疗前后2 组缺血性脑卒中患者的血清VEGF、HIF-1α、Ang-1 水平比较（±s） 单位：ng/L

注：与治疗前比较，aP ＜ 0.017；与治疗第14 日比较，bP ＜ 0.017。

组 别 例数VEGF HIF-1α Ang-1治疗前 治疗第14 日入院第30 日治疗组 29 735±166 996±166a 821±176b 975±231 723±178a 358±113ab 21.9±5.4 38.0±8.9a 26.6±5.9ab对照组 26 712±166 801±184 751±170 916±252 616±195a 354±121ab 23.0±5.4 29.7±6.1a 22.4±4.9b t 值 0.529 4.131 1.496 0.907 2.132 0.155 0.738 4.016 2.820 P 值 0.599 ＜0.001 0.141 0.309 0.038 0.877 0.464 ＜0.001 0.007第30 日 治疗前 治疗第14 日入院第30 日 治疗前 治疗第14 日入院

四、治疗期间治疗组与对照组缺血性脑卒中患者的康复评分比较

2 组缺血性脑卒中患者的NIHSS 评分均随治疗时间的延长而降低（P 均＜ 0.05）， BI 评分则均随治疗时间的延长而升高（P 均＜ 0.05）。治疗第14日及入院第30 日，治疗组NIHSS 评分均较对照组降低，BI 评分则较对照组升高（P 均＜ 0.05），见表4。

表4 治疗组与对照组缺血性脑卒中患者的NIHSS、BI 评分比较（±s） 单位：分

表4 治疗组与对照组缺血性脑卒中患者的NIHSS、BI 评分比较（±s） 单位：分

注：与治疗前比较，aP ＜ 0.017；与治疗第14 日比较，bP ＜ 0.017。

组 别 例数 NIHSS 评分 BI 评分治疗前 治疗第14 日 入院第30 日 治疗前 治疗第14 日 入院第30 日治疗组 29 15.3±3.1 8.7±1.9a 5.8±1.6ab 26.9±9.8 52.8±10.7a 70.7±10.9ab对照组 26 15.3±3.2 11.2±2.5a 8.1±1.6ab 30.4±8.8 43.7±10.2a 65.2±7.1ab t 值 0.047 4.308 5.549 1.380 3.179 2.183 P 值 0.963 ＜0.001 ＜0.001 0.173 0.002 0.034

讨 论

急性脑卒中治疗的主要目的为挽救缺血半暗带，其重点在于开通闭塞血管、开放侧支循环。CTP 中参数CBF/CBV“不匹配”是目前急诊状态下快速评价缺血半暗带最简单、实用的方法［6］。已有动物实验及临床对照研究表明，中药通过影响血管新生调节因子促进血管新生、改善急性缺血性卒中患者侧支循环，从而发挥中药防治脑卒中的积极作用［7-8］。本研究显示，治疗组患者在入院第30 日， 其CBF、CBV 均较治疗前增加，TTP、MMT则较治疗前缩短，这可能与原缺血半暗带侧支循环的建立、脑组织血流量及血容量增加有关，而治疗组上述CTP 指标的改善程度均较对照组明显，提示灯盏细辛注射液在促进缺血半暗带侧支循环的形成上效果明显。

灯盏细辛可能通过补体和凝血级联通路、HIF-1 信号通路、磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B 信号通路、叉头框蛋白O 亚型信号通路、核因子-κB 信号通路和脂肪细胞因子信号通路等多靶点、多通路治疗缺血性脑卒中，其与VEGF 信号通路关系密切［9-10］。VEGF 是血管再生的关键因子，可促进内皮细胞的有丝分裂，加快新生细胞的增殖及血管新生，对侧支循环的重塑和建立具有重要意义。据动物研究显示，灯盏细辛可明显增加局灶性脑缺血大鼠血清VEGF 及其受体的表达，并增加局部脑血流量［11］。在缺血性脑卒中大鼠模型中注射有生物学标记的水凝胶，使VEGF 缓慢释放，可观察到病灶周围皮层血管化明显增加，保留病灶周围区域的血管再生和神经元，最终大鼠的神经功能得以恢复［12］。

HIF-1α 是氧稳态的敏感调节剂，在缺血缺氧后其表达迅速增加［13］。HIF-1α 的稳定和促血管生成特性可对缺血后神经损伤有保护作用［14］。大鼠脑缺血时大脑中HIF-1α 的缺失可导致VEGF-A 表达水平不足［15］。缺氧环境下， HIF-1α 与VEGF 的缺氧反应元件结合，促进VEGF 转录和表达。研究显示，HIF-1α 的表达与VEGF 以及微血管密度呈正相关，在大脑中动脉闭塞大鼠模型中，调节HIF-1α 和VEGF 信号通路可实现对神经血管单位的保护［16］。增加HIF-1α 的含量和表达，促进血管和神经再生，从而减少神经元死亡和改善神经功能［17］。HIF-1α 抑制剂YC-1 可抑制缺血性卒中小鼠模型中HIF-1α 的表达，且伴随VEGF-A 和CD34 表达减少，血管生成和神经恢复明显减慢［18］。但也有研究表明，HIF-1α 可使血脑屏障损害和紧密连接的破坏加剧，导致脑梗死面积增大和神经功能缺损［19］。在急性脑缺血期间，抑制HIF-1α 与基质金属蛋白酶-2（MMP-2）和VEGF 的相互作用可减少血脑屏障的损伤［20］。本研究中，HIF-1α 水平在缺血性脑卒中患者发病早期明显升高并达到高峰后，随时间延长而逐渐下降；与对照组比较，经灯盏细辛药物干预14 d 后治疗组的HIF-1α 下降幅度较小，可能与其启动VEGF 表达相关，以避免下降过快所引起的血脑屏障破坏。

Ang 是一类特异性作用于血管内皮细胞的生长因子，其中以Ang-1 和Ang-2 的作用最为明显，其通过上调VEGF、Ang-1 的表达激活Sonic 刺猬信号通路，增加大鼠脑微血管生成来发挥神经保护作用［21］。慢性脑缺血大鼠于成模2 周的Ang-1 表达水平下降，经药物处理后其表达水平则上升，且调节Ang-1/Ang-2/Tie-2 信号轴可促进早期新生血管形成［22］。本研究显示，治疗组在治疗第14 日时Ang-1 水平与治疗前、对照组比较均有所升高；2组在入院第30 日时Ang-1 表达水平逐渐下降，但治疗组Ang-1 下降水平相对缓慢，考虑灯盏细辛后对Ang-1 作用持续时间较长，相对的高表达可持续发挥其促血管新生作用。

灯盏细辛的脑保护作用机制可能与促进血管新生的细胞因子等作用有关。本研究中，急性缺血性脑卒中发生后，患者血清VEGF、Ang-1 的表达增高，在停药半个月后与对照组比较仍能维持血清VEGF、Ang-1 的较高表达，提示灯盏细辛对VEGF、Ang-1 有明显的后续作用，其机制可能是灯盏细辛启动HIF-1α 后，使VEGF 表达升高，并与Ang-1 相互作用，提高VEGF 与内皮细胞间的敏感性，最终诱导VEGF 促进细胞增生、形成侧支循环。

血管新生是近年研究的热点，血管新生程度与脑梗死面积大小关系密切，促血管新生中药的靶向治疗具有广阔的前景。本研究的不足之处是仅选择大脑中动脉供血区域作为研究对象的病灶，范围相对局限，且对脑卒中患者康复治疗的观察时间相对较短，未能完全反映患者的预后。笔者相信随着日后研究的不断深入，灯盏细辛的神经保护作用机制会更明确，将为临床脑血管疾病的治疗提供更可靠的理论依据。