李俊英 李楊方

[摘要]缺氧缺血性腦?。℉IE）是足月嬰兒發(fā)病和死亡的最重要原因。了解腦損傷的發(fā)病機制對于早期發(fā)現(xiàn)HIE高風險患者以及制定治療策略至關重要。有力的證據(jù)表明，氧化應激在發(fā)病機制和進展中發(fā)揮重要作用。本綜述討論了新生兒HIE的發(fā)病機制及其治療方案，總結了目前用于治療氧化應激的策略研究，并嘗試探索新的潛在臨床方法。盡管目前標準的治療方法包括治療中重度HIE新生兒的亞低溫治療，但仍需要新的支持方案來提高亞低溫的神經(jīng)保護作用，其目標應該是減少自由基的產(chǎn)生并具有抗炎和抗凋亡作用。亞低溫和全身支持護理是HIE治療的基石。幾種神經(jīng)保護劑與亞低溫相結合，正在進入臨床試驗。

[關鍵詞]缺氧缺血性腦病;氧化應激;細胞損傷;神經(jīng)保護劑;亞低溫

[中圖分類號] R72? ? ? ? ? [文獻標識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1674-4721（2019）1（a）-0027-04

圍生期缺氧缺血性腦病（HIE）仍然是一個令人震驚的健康和經(jīng)濟問題，與全球約25%的新生兒死亡有關。在全球范圍內，活產(chǎn)足月兒的HIE發(fā)病率為1‰～8‰，即使在發(fā)達國家，其發(fā)病率也可達1.5‰～2‰[1]。事實上，產(chǎn)后缺氧缺血（HI）與發(fā)達國家新生兒腦病30%的病例和發(fā)展中國家60%的病例相關。因此，HIE被認為是嬰兒死亡率和慢性疾病最重要的原因之一。由于大腦中氧和葡萄糖的減少，新生兒死亡或患有嚴重的神經(jīng)系統(tǒng)疾病如腦癱、智力低下、癲癇、視力和聽力障礙、學習和行為障礙、注意力缺陷和多動癥[2]。有力的證據(jù)表明，氧化應激在發(fā)病機制和進展中發(fā)揮重要作用[3]。缺氧和局部缺血后，活性氧產(chǎn)生，迅速增加并且抵抗抗氧化劑的防御。本綜述討論了新生兒HIE的發(fā)病機制及其治療方案，總結了目前用于關于氧化應激的治療策略研究[4]，并嘗試探索新的潛在臨床方法。亞低溫和全身支持護理是HIE治療的基石[5]，其目標是減少氧自由基的產(chǎn)生并具有抗炎和抗凋亡作用。

HIE的致病機制分為三個階段，第一階段為原始性能量衰竭階段，腦血流和氧運的減少啟動了潛在的有害生化級聯(lián)反應[2]，這些主要過程均會導致細胞水腫和早期細胞死亡;第二階段涉及復氧和再灌注，氧化的部分恢復與再氧合和再灌注有關。氧化代謝的部分恢復增加自由基氧化物（ROS）的產(chǎn)生，細胞內鈣和線粒體功能障礙的水平更高[6]。最后，之前提到的有害過程可能會在第三階段加劇，其可能持續(xù)幾天到幾個月。不僅ROS過量生成，而且還有活性氮物質（RNS）的產(chǎn)生，其中一氧化氮最為有害[7]，因為其可以顯著增強超氧自由基的毒性[8]。

1氧化應激與HIE

當ROS和RNS的產(chǎn)生超過內源性抗氧化劑系統(tǒng)的能力時，會發(fā)生氧化應激[4]。在正常的生理條件下，低濃度的ROS和RNS可以作為信號分子。然而，在HI再灌注期間，自由基的迅速產(chǎn)生、異常的谷氨酸受體激活會導致鈣流入，并進一步激活神經(jīng)元一氧化氮合酶以產(chǎn)生一氧化氮。由電子傳輸鏈的復合物Ⅰ和Ⅲ中的電子泄漏形成的超氧化物與一氧化氮相互作用以形成過氧化亞硝酸鹽，導致了羥基自由基的產(chǎn)生;隨后羥基自由基通過脂質過氧化、蛋白質氧化、DNA損傷和抑制線粒體功能導致細胞損傷。興奮毒性介導的鈣內流還通過NADPH氧化酶（NOX）的作用促進超氧化物的形成。未成熟腦具有高耗氧量，其由高濃度的游離鐵、水分和易氧化的不飽和脂肪酸組成。此外，低髓鞘形成和抗氧化酶的低表達導致了發(fā)育不良的抗氧化系統(tǒng)，使其特別容易受到氧化損傷，ROS和RNS均增加了興奮性毒性作用、細胞死亡和線粒體損傷。

有研究發(fā)現(xiàn)了氧化應激的證據(jù)，并且表明治療性低溫可降低HIE的脂質過氧化作用。線粒體是產(chǎn)生ROS的來源，但對氧化應激也很敏感，氧化應激可導致細胞死亡。細胞色素C從線粒體釋放是誘導凋亡途徑的關鍵步驟。許多研究表明，細胞色素C與線粒體內膜分離，并與富含多不飽和脂肪酸的心磷脂結合，并作為心磷脂氧化的催化劑，產(chǎn)生大量的ROS并進一步促進細胞色素C從線粒體內膜釋放。一氧化氮、過氧化亞硝酸鹽是脂質過氧化產(chǎn)物，可增強線粒體通透性，加劇ROS的產(chǎn)生。

鑒于ROS和RNS的誘導是損傷發(fā)展的早期，因此抗氧化劑療法在新生兒HI介導的腦損傷中探索并不令人驚訝。褪黑素在其眾多作用中起到清除自由基和誘導抗氧化劑表達的作用，其神經(jīng)保護作用在新生HI的小動物和大動物模型中都有希望，這導致了臨床試驗進一步的啟動。研究表明在新生兒HIE模型中由于促紅細胞生成素（EPO）抑制了氧化應激，因此有高度的神經(jīng)保護作用。以此類似的治療方式，別嘌呤醇是一種自由基清除劑，在動物模型中表現(xiàn)了有益的作用。其他包括白藜蘆醇和N-乙酰半胱氨酸可作為HIE的神經(jīng)保護劑。

2 HIE中抗氧化劑的臨床應用策略

在過去的10年中，亞低溫已被確立為HIE的標準治療方法。針對多目標方法的進一步調查還有待深入研究[9]。研究涉及炎癥、細胞凋亡和自噬。目前，治療性亞低溫[10]已被確立為發(fā)達及發(fā)展中國家診斷為中度至重度新生兒腦病的標準臨床程序，得到了動物研究和人類大規(guī)模臨床試驗證據(jù)的支持[11]。治療性亞低溫必須在出生后的頭6 h內開始，并維持3 d[12]。研究表明，該種治療方法對減少腦損傷，改善足月新生兒和短期早產(chǎn)兒中HI發(fā)作后的大腦結局是有效的。然而，該項研究還報道，仔豬冷卻8.5℃后細胞死亡增加，表明過度冷卻的潛在不利影響，并強調最佳冷卻溫度的重要性[13]。各項研究均表明，與治療性低溫相關的效果可以通過聯(lián)合治療來提高。在HI損傷過程中氧化應激水平升高，興奮性神經(jīng)遞質和炎癥被認為是導致腦損傷的“致命三聯(lián)征”[14]，因此治療旨在預防這些損害過程，并提供有效的甚至完全的神經(jīng)保護。

發(fā)育中的新生兒大腦特別容易受到氧化應激的影響，因為自由基清除系統(tǒng)尚未成熟，導致?lián)p傷后抗氧化酶、抗氧化清除劑的合成不足。事實上，抗氧化劑可能在損害的不同階段起作用，如清除ROS、減少自由基的產(chǎn)生、改變抗自由基防御、提高抗氧化劑水平，并將親脂性抗氧化劑應用到細胞膜中[15]。因此，本文回顧了關于圍產(chǎn)期HIE抗氧化療法的最新進展。

2.1別嘌呤醇

別嘌呤醇是一種能抑制黃嘌呤氧化酶并作為自由基清除劑的化合物。Wang等[16]發(fā)現(xiàn)別嘌呤醇可以降低中度窒息的嬰兒長期（4～8歲）死亡或嚴重殘疾的風險，顯示出長期的神經(jīng)保護作用，并且在2項隨機對照試驗的隨訪中高劑量的別嘌呤醇（嬰兒在出生后4～12 h內接受40 mg/kg別嘌呤醇）無副作用。因此，別嘌呤醇可以通過減少自由基的產(chǎn)生并作為自由基清除劑和游離鐵螯合劑在人類嬰兒中發(fā)揮長期的神經(jīng)保護作用，并且在高劑量給藥時無副作用，可以重復劑量給藥。

2.2 EPO

EPO是一種調節(jié)紅細胞生成的糖蛋白激素，也是具有促紅細胞生成和非促紅細胞生成作用的多效細胞因子。EPO和其受體信號傳導是正常腦發(fā)育所必需的[17]。EPO已被證明在短暫、局灶性腦缺血和永久性腦缺血的成年嚙齒動物模型中均有效[18]。在HIE中將亞低溫與EPO聯(lián)合使用可以促進傳感器運動功能的恢復[19]，提高行為和認知表現(xiàn)以及維持組織學完整性，改善運動和認知反應，促進小腦發(fā)育，減少死亡或殘疾。

2.3白藜蘆醇

白藜蘆醇是由不同植物品種生產(chǎn)的多酚，這種黃酮類化合物由2個由亞甲基橋連接的芳香環(huán)組成。由于其抗氧化、抗凋亡和抗炎作用，已發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇具有神經(jīng)保護作用[20]。其是通過抑制黃嘌呤氧化酶和阻止次黃嘌呤、黃嘌呤和氧自由基的產(chǎn)生以及通過增加丙二醛和還原型谷胱甘肽的水平來降低氧化應激反應?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇可預防新生鼠的腦損傷，因此可考慮將其用于大型動物模型的進一步研究，重點是確定最佳治療劑量及給藥時機。

2.4 N-乙酰基-L-半胱氨酸（NAC）

NAC是氧自由基的清道夫和谷胱甘肽的前體。NAC能夠清除ROS、恢復谷胱甘肽水平、降低氧化還原電位、減少細胞凋亡并減少炎性細胞因子、誘導一氧化氮合酶的產(chǎn)生[21]。在同一系列研究中，NAC已被證實可單獨給藥或聯(lián)合全身亞低溫來減輕新生大鼠HI腦損傷。高劑量NAC（200 mg/kg）的給藥在混合感染、炎癥和HI的模型中提供顯著的神經(jīng)保護作用[22]。但是，迄今為止，尚未對新生兒人類嬰兒進行試點研究。

2.5 N-乙酰-5-甲氧基色胺（褪黑激素）

褪黑激素是一種強大的內源性吲哚胺，顯示出神經(jīng)保護作用[23]。褪黑激素在HIE中具有抗炎、抗氧化和抗凋亡特性。事實上，褪黑激素對圍產(chǎn)期窒息的神經(jīng)保護已經(jīng)在隨機對照試驗研究中得到證實。接受每5次腸內劑量褪黑激素（10 mg/kg）聯(lián)合低溫治療的新生兒HIE中癲癇發(fā)作較少、腦白質異常較少，并且在6個月時無神經(jīng)系統(tǒng)或發(fā)育異常的HIE患兒的存活率得到提高[24]。因此，根據(jù)最近的研究，褪黑激素可能代表了一種對人類圍產(chǎn)期腦損傷的潛在安全方法。

2.6其他

包括硫酸鎂（MgSO4）[25]、復方丹參注射液[26]、中藥及相關提取物（如芍藥苷、黃芪、紅花）等。

3小結

在上述文獻中有令人信服的證據(jù)表明，不同的抗氧化劑處理在HIE的不同動物模型中具有潛在的治療有效性。盡管如此，大多數(shù)提及的抗氧化劑尚未得到藥品管理局的批準。大部分修訂后的抗氧化劑在高劑量時不呈現(xiàn)副作用，并且當用作預處理或后處理時，幾乎所有這些抗氧化劑似乎都具有神經(jīng)保護作用。但是，對于其中一些藥物，需要多次劑量才能達到最佳保護效果。盡管新生兒的HI發(fā)病機制復雜，抗氧化劑發(fā)揮神經(jīng)保護作用的機制尚未完全了解，但是這些研究已證明這些抗氧化劑可以作為潛在性降低新生兒腦損傷的有效藥物。在人體試驗中EPO已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)具有神經(jīng)保護作用。另外，這些抗氧化劑也表現(xiàn)出抗炎和抗凋亡特性。下一個具有挑戰(zhàn)性的目標是調整這些抗氧化劑與低溫聯(lián)合給藥時的最佳劑量，以便在人類大腦中發(fā)揮更大的神經(jīng)保護作用。為此，需要進行額外的隨機對照人體試驗。

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（收稿日期：2018-07-02? 本文編輯：任秀蘭）