缺血性脑卒中溶栓治疗后脑出血转化及中医药治疗机制

陈龙琼　龙亮　曾进

【摘要】  缺血性脑卒中（ischemic stroke，IS）具有发病率、复发率高及致残、致死率高的特点。目前溶栓治疗是被广泛认可的主要有效治疗方式之一。组织纤溶酶原激活物（tissue-type plasminogen activators， tPA）是经FDA批准的唯一应用于临床中的溶栓药物，脑出血转化作为其主要并发症之一，是导致溶栓治疗在IS患者中应用受限的重要原因，目前尚无有效的预防及治疗措施。对目前有关IS溶栓治疗后脑出血转化机制的研究进行归纳和总结，为中医药物预防及治疗IS脑出血转化提供新的思路。

【关键词】  缺血性脑卒中；溶栓治疗；组织纤溶酶原激活物；脑出血转化；血脑屏障

中图分类号  R743.3    文献标识码  A    文章编号  1671-0223（2024）03--04

缺血性脑卒中（ischemic stroke，IS）是由脑部血液循环障碍、缺血缺氧导致的局限性脑组织缺血性坏死或软化，是全球第二大死亡原因[1]。据2020年一项研究显示，中国40岁及以上人群中，中风的总体年龄标准化患病率为2.6%，发病率为505.2/100，000人年，死亡率为343.4/100，000人年[2]。IS静脉溶栓治疗已应用超过20年，而在全世界范围内只有少数患者接受了静脉溶栓治疗，其中一个非常重要的原因是患者本人及家属对IS静脉溶栓治疗并发症之一—脑出血转化的恐惧[3]。中医药（traditional Chinese medicine，TCM）在中国已经有数千年的实践历史，并广泛应用于临床。在过去几十年中，大量的临床和实验室研究已经证实了中医药在IS治疗方面的有效性[4]。通过总结有关IS脑出血转化机制的研究，探索TCM在该领域发挥防治作用的可能性及可行性。

1  组织纤溶酶原激活物的作用机制

溶栓是指血栓破环的过程，既可发生在血栓形成的生理过程中，也可发生在血栓形成后的病理条件下。目前可应用于临床的血栓溶解剂非常有限，主要为纤溶酶原激活物（plasminogen activator，PA），這是一种肽键水解血清蛋白酶，其作用是从纤溶酶原中产生纤溶酶，从而降解血栓内的不溶性纤维蛋白[5]，其中溶血酶激活剂（tissue plasminogen activator， tPA）是唯一经FDA批准的IS治疗药物[6]。内源性tPA由内皮细胞产生和储存，在各种因素的刺激下被释放进入血浆，从而发挥作用[6]。因tPA受到多种促进或抑制因子的调节，所以在临床上相同剂量的tPA可能会产生不同的效果[7]。

2  IS脑出血转化分类及机制

2.1  IS脑出血转化分类

欧洲急性脑卒中研究合作中心（ECASS-II）根据各脑出血在CT中的表现将IS脑出血转化分为以下几类[8]，见表1。

2.2  IS脑出血转化机制

IS脑出血转化除与年龄、血压水平、血糖水平等因素相关外，还与以下机制有关：①脑血管壁病理改变：脑动脉的严重狭窄或闭塞导致脑组织局部缺血缺氧，此区域中的tPA浓度急剧升高，使动脉内血栓局部或完全溶解，从而引起闭塞或狭窄动脉未被纤维蛋白覆盖处的出血[9]。②缺血再灌注损伤：一方面，当脑血管发生严重狭窄或闭塞致IS发生时，刺激内源性tPA分泌及释放增加，血栓溶解，血管再通，从而导致脑组织缺血后过度灌注[10]；另一方面，IS缺血再灌注发生后，可引发一系列的不良反应，包括自动调节受损、局部活性氧过量、免疫细胞及细胞因子浸润等，从而导致脑出血发生[11]。③脑小血管病变：各种疾病使脑小血管脆性增加，导致脑微出血形成，进一步发展成为脑出血。除此之外，脑白质白斑病变也可能与脑小血管病变密切相关，从而使IS发生后脑出血转化风险增加[12]。④血脑屏障破坏：当IS发生后，小胶质细胞及星形胶质细胞被激活，破坏血脑屏障的同时还通过受损的血脑屏障使内皮细胞粘附分子上调，促进血液中的炎症细胞浸润（以中性粒细胞为主），而活化的中性粒细胞又可以进一步释放细胞因子及趋化因子，从而导致神经胶质细胞的进一步活化，形成恶性循环，最终导致神经元细胞死亡[13-14]。此外，上述过程还可造成红细胞外渗，从而导致出血，见图1B。⑤未诊断的血液系统疾病：包括血友病[15]、伯纳德-苏利尔综合征[5]等。IS脑出血转化机制众多，且相互影响。

3  IS发生后血脑屏障改变及tPA的影响

tPA除可溶解纤维蛋白外，还可能通过血脑屏障发挥重要作用[16]，而后者被破坏又是IS脑出血转化的重要机制[17]，这为开发新的有效措施以预防及治疗IS患者溶栓后脑出血转化提供了重要思路。

3.1  血脑屏障结构及功能

血脑屏障是血液循环和大脑之间的选择性屏障，它是由单层紧密连接的血管内皮细胞以及周细胞、星形胶质细胞血管周足形成[17]。脑毛细血管内皮细胞、血脑屏障内皮细胞上包含了多种紧密连接（tight junction，TJ）和主要促进超家族结构域蛋白-2a（major facilitator superfamily domain- containing protein 2a，MFSD2A），分别发挥着“物理屏障”和“细胞转运屏障”的作用[18]。此外，自由扩散、血脑屏障中存在的各种受体及转运蛋白也在维持大脑必需的能量及营养供应中发挥着重要作用[18]，见图1A。

3.2  IS发生后血脑屏障改变

在IS发生后的最初几小时内，小窝蛋白-1（caveolin-1）表达增加，MFSD2A减少，血脑屏障的跨细胞转运功能增强[19]；在IS发生2天后，TJ蛋白发生分解，使血脑屏障完整性破坏，血脑屏障处于高渗透状态，最终导致血液转运致脑缺血部位，从而增加了脑水肿及出血转化的风险[20]，见图1B。

3.3  IS发生后tPA对血脑屏障的影响

tPA可穿透血脑屏障，主要依赖于低密度脂蛋白受体相关蛋白（low density lipoprotein receptor related protein，LRP）介导的转吞作用以实现；而在阻断葡萄糖及氧气后，tPA也可不通过LRP实现向血脑屏障的转运，继而增加血脑屏障的通透性[21]，最终导致脑水肿、脑出血转化以及脑细胞死亡。研究认为，tPA通过调节基质金属蛋白酶（MMPs）表达及活性也是其作用于血脑屏障的主要机制之一。在栓塞性脑缺血模型中，MMPs抑制剂可降低tPA注射后脑出血发生的风险[22]。在MMPs众多亚型里，MMP-3和MMP-9可能在tPA相关性IS脑出血转化中发挥了重要作用[23]。脑缺血发生后，血脑屏障基底层的降解被认为是血脑屏障破环的重要原因之一，而包括胶原蛋白IV、纤连蛋白和层连蛋白在内的血脑屏障基底层的多种成分是MMP-3/9蛋白酶活性底物[24]。

4  中医药对IS发生后血脑屏障的保护作用

中医药作为我国古代科学的瑰宝，在近年的研究中也被证实对IS发生后血脑屏障的破坏具有一定保护作用，这为中医药预防及治疗IS溶栓治疗后脑出血转化提供了一定的研究基础。中医药展现出多种神经保护和修复作用，包括维持血脑屏障功能、减少脑水肿、调节能量代谢、促进抗氧化、抗炎和抗细胞凋亡，降低兴奋性氨基酸毒性，以及增强神经发生、血管生成和突触形成等[4]。现将中医药减轻IS发生后血脑屏障破坏的作用机制简述如下。①抗炎作用：TCM在防治IS方面发挥作用的机制主要包括抑制NLRP3炎症小体和caspase-1的活化，并通过调节其上游相关信号通路，如TLR4/NF-κB、ROS/TXNIP等来实现[25]。例如，在给予动脉闭塞大鼠三剂次当归提取物后的7天内，观察到TLR4、NLRP3、ASC和caspase-1的表达呈现出剂量依赖性的下调趋势[26]。桃红四物汤也可降低动脉闭塞再灌注大鼠的NLRP3炎症小体的活化水平，并显著下调TNF-α、TGF-β、IL-2、IL-6、IL-1β和IL-18水平[27]。②保護血脑屏障的完整性：通心络胶囊[28]和丹红注射液[29]可通过上调包括claudin-5和ZO-1在内的多种TJ蛋白的水平，促进血脑屏障的完整性，缓解脑卒中。研究人员亦发现管花肉苁蓉提取物可通过调控小胶质细胞M1-M2极化改善IS大鼠血脑屏障的完整性和神经功能[30]。③抑制MMPs的表达及活性：来源于淫羊藿的icariside II（ICS II）可通过调节MMP9/TIMP1平衡和抑制胱天蛋白酶3依赖性细胞凋亡途径，显著改善I/R诱导的MCAO大鼠血脑屏障破坏和神经元凋亡[31]。同时，有研究亦表明龙生蛭胶囊可下调MMP2/9，减轻动脉闭塞和再灌注大鼠的脑水肿，发挥保护作用[32]。④调控肠道菌群：肠道菌群及其代谢物通过直接调节和间接干预可影响缺血性脑部的炎症损伤，还可对肠道粘膜屏障造成损害，导致有害毒素和细菌扩散到周围器官，进而引发感染和败血症等并发症[33]。多种中药制剂，如葛根[34]、黄芪联合红花[35]等，可以不同程度地恢复肠道菌群的多样性，增加益生菌的丰度，减少条件致病菌的丰度。

5  总结与展望

tPA作为目前经FDA唯一批准的治疗药物，给IS患者及家庭带来了希望，但因其应用时间窗短及多种并发症（以脑出血转化为主）让许多患者及家属望而却步。目前为止，已有大量研究证实了TCM在IS发生后血脑屏障中的保护作用，但其临床应用仍需更多的实验及理论依据，同时，中医药是否可以通过对血脑屏障的保护作用减小IS溶栓治疗后脑出血转化发生的风险，仍需进一步研究。

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[2023-08-18收稿]