安露露，韓江全，官勁帆，田明巧

(遵義醫(yī)科大學(xué)第五附屬(珠海)醫(yī)院 神經(jīng)內(nèi)科，廣東 珠海 519100)

調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，中風(fēng)是目前導(dǎo)致中國居民死亡的首要原因，具有高發(fā)病率、高死亡率和高致殘率的特點[1]。中風(fēng)又稱腦卒中，分為缺血性腦卒中和出血性腦卒中，缺血性腦卒中占80%，出血性腦卒中占20%，而在糖尿病患者中，出血性腦卒中比例反而減低，而缺血性腦卒中比例增加的更明顯，在22個國家的病例對照研究中發(fā)現(xiàn)，相對于無糖尿病的患者，糖尿病患者發(fā)生中風(fēng)的風(fēng)險增加36%[2]。目前對于腦卒中最有效的治療方法是重組織型纖溶酶原激活劑(rtPA)溶栓治療和介入治療，但由于其治療時間窗窄、嚴重的并發(fā)癥、費用高和設(shè)備條件問題限制了它們的臨床使用[3]。因此，需要尋找和發(fā)現(xiàn)其他有效的治療方法。研究發(fā)現(xiàn)，腦損傷時小膠質(zhì)細胞/巨噬細胞被激活，極化成M1型小膠質(zhì)細胞/巨噬細胞和M2型小膠質(zhì)細胞/巨噬細胞，M2型通過神經(jīng)發(fā)生、軸突再生、血管生成、少突膠質(zhì)細胞生成和髓鞘再生促進大腦恢復(fù)，M1型損害神經(jīng)發(fā)生并加重神經(jīng)功能缺損[4]。

1 糖尿病與缺血性腦卒中

糖尿病是一種與慢性高血糖相關(guān)的嚴重代謝性疾病，在缺血性腦損傷早期，高血糖會增加炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激、再灌注損傷等加重腦損害，使缺血性腦卒中的死亡率增加[2]。據(jù)最新統(tǒng)計，2017年糖尿病影響著全世界4.51億人，到2045年約可增加至6.29億人，其中2型糖尿病的患者占90%以上，大大增加缺血性腦卒中的風(fēng)險，給家庭和社會帶來了嚴重的負擔(dān)[5]。與非糖尿病腦缺血患者相比，糖尿病合并腦缺血患者對rtPA的反應(yīng)較差，并有較高的出血轉(zhuǎn)化風(fēng)險，住院時間更長、再入院次數(shù)增多[2,3，6]。Zhang等[7]研究證實，糖尿病會加劇大鼠海馬神經(jīng)血管的損傷，抑制大腦的重塑過程，使中風(fēng)后的神經(jīng)功能恢復(fù)受損和認知功能下降，加劇炎癥反應(yīng)。糖尿病加重缺血性腦損傷的機制，可能與炎癥反應(yīng)、胰島素抵抗、線粒體功能障礙和氧化應(yīng)激等有關(guān)[8]。

2 小膠質(zhì)細胞與巨噬細胞的關(guān)系

小膠質(zhì)細胞作為腦內(nèi)的主要免疫細胞，占中樞神經(jīng)系統(tǒng)細胞的10%～15%[9]。從Rio-Hortega最早發(fā)現(xiàn)小膠質(zhì)細胞時，它的起源一直備受爭議，目前被大多數(shù)學(xué)者達成共識的是小膠質(zhì)細胞主要來源于中胚層/間充質(zhì)的祖細胞[10]。Florent Ginhoux等[11]通過體內(nèi)譜系追蹤顯示，在整個胚胎發(fā)育過程中小膠質(zhì)細胞的表型類似于卵黃囊巨噬細胞的表型，命運映射分析揭示了成年小膠質(zhì)細胞衍生自原始巨噬細胞。小膠質(zhì)細胞已被證實可以表達多種與巨噬細胞表面相同的標志物，如CSF-1、CD11b、F4/80、CX3CR1和lba-1等，而且二者還有介導(dǎo)炎癥、進行免疫監(jiān)測、清除細胞碎片等相似功能[12]。腦損傷時，由于缺乏高度特異性的標記物，大多數(shù)研究人員不區(qū)分小膠質(zhì)細胞和巨噬細胞，而是將它們歸為同一細胞群，即小膠質(zhì)細胞/巨噬細胞[13]。

3 中風(fēng)后小膠質(zhì)細胞/巨噬細胞極化與表型轉(zhuǎn)化

缺血性腦卒中引起的腦損傷是由一系列在時間和空間上的病理生理變化發(fā)展而來，包括興奮性毒性、氧化應(yīng)激、炎癥和細胞凋亡等[14]。其中，炎癥反應(yīng)涉及中風(fēng)的所有階段，包括早期的破環(huán)事件和大腦后期的組織修復(fù)。小膠質(zhì)細胞作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染的第一道防線，當(dāng)發(fā)生腦損傷時，在數(shù)分鐘內(nèi)激活，發(fā)生形態(tài)學(xué)的改變并向梗死灶聚集。腦內(nèi)的小膠質(zhì)細胞具有高度可塑性，可根據(jù)炎癥微環(huán)境的變化分為M1和M2表型的過程稱為極化。通常，用脂多糖和干擾素-γ進行體外刺激可誘導(dǎo)小膠質(zhì)細胞成為釋放破壞性促炎介質(zhì)的“經(jīng)典激活”的M1型；而用IL-4和IL-10可誘導(dǎo)其向具有神經(jīng)保護特性的“替代激活”M2表型轉(zhuǎn)化[15]。M1型的特點是高表達TNF-α、IL-1β、IL-6等促炎介質(zhì)和基質(zhì)金屬蛋白酶9(MMP-9)，可以引起神經(jīng)元凋亡和血腦屏障破壞；相反，M2型分泌抗炎細胞因子，例如TGF-β、IL-4、IL-10，還可以分泌腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)和血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)促進缺血性腦損傷后的軸突生長和血管生成[9]。在缺血性中風(fēng)早期，小膠質(zhì)細胞/巨噬細胞主要極化為M2型，第3天M2型會達高峰，隨著時間的推移，在損傷區(qū)域逐漸轉(zhuǎn)變成以M1型為主的表型[4]。

眾多因素參與了小膠質(zhì)細胞極化的過程，如自噬、轉(zhuǎn)錄因子、離子通道蛋白、膜受體、基因表達調(diào)節(jié)劑等[9]。體內(nèi)外實驗證實，在中風(fēng)模型中，予以大麻素、PPAR激動劑、類固醇激素、白介素、離子通道調(diào)節(jié)劑、二甲雙胍和阿奇霉素等都可誘導(dǎo)小膠質(zhì)細胞向M2表型極化[16]。研究發(fā)現(xiàn)，甲異靛和擬人參皂苷F11可通過減弱M1型小膠質(zhì)細胞/巨噬細胞的炎性作用，增強M2型小膠質(zhì)細胞/巨噬細胞的抗炎作用，減輕氧糖剝奪/復(fù)氧(OGD/R)誘導(dǎo)的神經(jīng)元損傷[17-18]。

4 糖尿病合并缺血性腦損傷后影響小膠質(zhì)細胞/巨噬細胞極化的因素

炎癥在糖尿病腦損傷中起著主要作用。當(dāng)發(fā)生缺血性腦損傷時，糖尿病大鼠炎癥介質(zhì)表達增加，小膠質(zhì)細胞和巨噬細胞活化加劇[19]。在db/db小鼠中風(fēng)模型中，小膠質(zhì)細胞/巨噬細胞表型更易向M1型轉(zhuǎn)變，進而加劇腦結(jié)構(gòu)的損害[20]。Darsalia等[21]研究顯示，艾塞那肽(Exendin-4)可通過促進小膠質(zhì)細胞/巨噬細胞向M2型極化，減輕缺血側(cè)腦損傷。用載脂蛋白A-1模擬肽(D-4F)治療可促進巨噬細胞向M2型轉(zhuǎn)變，減少腦白質(zhì)損傷和炎癥因子表達，從而改善1型糖尿病合并腦缺血損傷大鼠的結(jié)局[22]。在糖尿病腦缺血大鼠中，Tribbles同源蛋白3(TRB3)可以通過下調(diào)PPAR-γ影響小膠質(zhì)細胞/巨噬細胞極化[23]。予以遲發(fā)性人骨髓間充質(zhì)干細胞(hMSC)治療糖尿病腦缺血的大鼠會顯著增加缺血側(cè)腦中血小板衍生生長因子表達，減少促炎型M1巨噬細胞并增加抗炎型M2巨噬細胞[24]。

5 糖尿病合并缺血性腦損傷后小膠質(zhì)細胞/巨噬細胞極化的可能機制

5.1 核因子E2相關(guān)因子2/血紅素加氧酶-1(Nrf2/HO-1)信號通路

Nrf2主要起到抗氧化應(yīng)激和抗炎作用，Nrf2/HO-1信號通路已被證實對缺血性腦損傷有保護作用。Deng等[25]研究發(fā)現(xiàn)，在糖尿病腦缺血大鼠中，利拉魯肽通過激活Nrf2/HO-1信號通路可減少缺血引起的腦損傷，減輕炎癥反應(yīng)。Luo等[26]發(fā)現(xiàn)，雷公藤素可通過激活Nrf2/HO-1信號通路誘導(dǎo)HO-1的表達從而抑制巨噬細胞向M1型極化，而HO-1的抑制劑Snpp減少了對M1型巨噬細胞極化的抑制作用。

5.2 Toll樣受體4(TLR4)

缺血性腦損傷后，小膠質(zhì)細胞、星形膠質(zhì)細胞和內(nèi)皮細胞中的Toll樣受體4被激活并加劇炎癥反應(yīng)，通過抑制TLR4信號傳導(dǎo)途徑可以減少糖尿病合并缺血性腦損傷大鼠中的神經(jīng)元凋亡，從而改善糖尿病腦缺血大鼠的神經(jīng)功能缺損[27]。Tian等[28]研究發(fā)現(xiàn)，β-石竹烯(β-Caryophyllene)減輕了脂多糖誘導(dǎo)的神經(jīng)炎癥，下調(diào)了TLR4蛋白水平的表達，通過抑制TLR4途徑促進了小膠質(zhì)細胞向M2表型極化，從而預(yù)防缺血性腦卒中的發(fā)生。Abdul等[29]發(fā)現(xiàn)糖尿病合并缺血性腦損傷的大鼠會增加TLR4的表達，使得梗塞體積和水腫面積增大，加重神經(jīng)功能缺損，抑制TLR4的激活可降低出血轉(zhuǎn)換風(fēng)險并促進神經(jīng)功能恢復(fù)。

5.3 NLRP3炎性小體

當(dāng)發(fā)生急性缺血性卒中時，會產(chǎn)生大量的損傷相關(guān)分子模式(DAMP)，通過NF-κB和MAPK等多種信號途徑，直接激活小膠質(zhì)細胞/巨噬細胞中的炎癥小體，導(dǎo)致血腦屏障破壞和白細胞浸潤，加劇神經(jīng)炎癥反應(yīng)[30]。NLRP3是細胞中的一種多蛋白復(fù)合物，是目前研究最廣泛的炎癥小體。NLRP3炎性小體通過多種途徑上調(diào)胰島和脂肪細胞中IL-1β的表達，加速T2DM的發(fā)展，NLRP3炎性小體的抑制劑MCC950可降低海馬中活化的小膠質(zhì)細胞數(shù)量，防止缺氧介導(dǎo)的BDNF分泌減少，從而減輕糖尿病合并腦缺血小鼠的神經(jīng)功能缺損和提高存活率[31]。甲異靛可以通過抑制NLRP3炎性小體的活化進而調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細胞/巨噬細胞的極化來減輕腦部炎癥[17]。

6 展 望

綜上所述，小膠質(zhì)細胞/巨噬細胞表型的轉(zhuǎn)變對糖尿病合并缺血性腦損傷有著重要的作用。但有關(guān)小膠質(zhì)細胞/巨噬細胞在糖尿病腦缺血中的作用機制尚未完全清楚，部分研究結(jié)果仍有爭議，研究相關(guān)機制可以小膠質(zhì)細胞/巨噬細胞從M1到M2的表型轉(zhuǎn)換為治療靶點，為糖尿病合并缺血性腦損傷提供新治療策略。