李 奕，袁 月，丁子惠，李 萍

（長春中醫(yī)藥大學基礎醫(yī)學院，長春 130117）

腦出血（intracerebral hemorrhage，ICH）是全球范圍內致死和致殘的主要原因之一[1]。已證實多種病理生理學變化參與了繼發(fā)性腦損傷（SBI）過程，包括氧化應激，炎癥反應，細胞凋亡，自噬，線粒體功能障礙和血腦屏障破壞等[2]。近年來，中醫(yī)藥防治腦出血已取得了一定進展，尤其是以活血化瘀法為主治療出血性中風急性期得到了廣泛應用，臨床研究取得了顯著成果，其科學性已被現(xiàn)代實驗研究的成果初步證實。結合中醫(yī)藥內外治法進行多靶點治療為減輕ICH 后腦損傷提供了新的途徑，但ICH 的病理生理機制仍未完全闡明[3]?，F(xiàn)就Nrf2 在腦出血中的作用機制進行闡述。

1 腦出血概況

腦出血屬中醫(yī)“出血性中風”范疇，國醫(yī)大師任繼學教授認為腦髓失養(yǎng)是出血性中風的發(fā)病基礎，稟賦薄弱、食飲不節(jié)、情志所傷、年老失養(yǎng)等病因均可造成腦髓虛損，虛損進一步發(fā)展又遇不良誘因，遂發(fā)為腦病。趙建軍教授結合任繼學教授的“腦髓理論”與王永炎教授的“毒損腦絡”，指出腦病發(fā)病的樞機為“髓虛毒損”。患者髓海素虛，氣血逆亂，上犯腦絡，血溢絡外，又受風、火、瘀、痰、虛等“毒”邪所損，傷于腦絡，致使虛損加重；而腦出血引起的細胞毒性、氧化應激、炎癥反應等繼發(fā)性損傷亦屬于“毒”的范疇，進一步加重了髓虛程度[3]。髓虛是出血性中風的病理基礎，毒損是誘其發(fā)病的重要因素，“破血化瘀、填精補髓”是腦出血的治療總則。調控Nrf2 信號通路調控即為“解毒補髓”[4]。

2 腦出血后Nrf2 的激活

腦出血后，腦實質內血液的快速積聚導致正常解剖結構破壞與局部壓力增加，從而引發(fā)原發(fā)性和繼發(fā)性腦損傷[5]。原發(fā)性腦損傷主要歸因于血腫的質量效應，而導致繼發(fā)性腦損傷則包括腦內鐵超載，ROS 過量，氧化應激，細胞凋亡，炎癥反應[6]。而紅細胞釋放的血紅蛋白及其代謝產(chǎn)物，可被血紅素氧合酶HO 降解為鐵、一氧化碳和膽紅素，也是導致ICH 后腦損傷的重要因素[7]。這些機制相互作用，致使血腦屏障BBB 破壞，神經(jīng)元喪失，膠質病變，進而出現(xiàn)永久性神經(jīng)功能障礙[8]。

Nrf2 作為外源性激活受體XAR 的主要調節(jié)因子，調控細胞抵御外源性物質和應激的靶基因表達，通過靶基因調節(jié)區(qū)內的抗氧化反應元件ARE 來協(xié)調抗氧化過程[7]。ICH 后，Nrf2 入核，通過與ARE 結合來調節(jié)諸多抗氧化酶的表達。腦出血后的氧化損傷包括自由基生成增加與內源性抗氧化酶系統(tǒng)損傷[7]。研究表明，Keap1/Nrf2 通路是抗氧化防御系統(tǒng)的核心調控中樞，在改善繼發(fā)性損傷中發(fā)揮重要作用[8]。姜黃素和萊菔硫烷等天然抗氧化劑可有效增加ICH 后腦組織中CAT、SOD、GST 抗氧化酶的基因表達，而Nrf2 的基因沉默則加重了腦水腫和神經(jīng)元變性，致使出血量加大、白細胞浸潤、ROS 產(chǎn)生和DNA 損傷增加[9]，提示腦出血后通過Keap1/Nrf2 通路激活以對抗繼發(fā)氧化損傷。

3 Nrf2 的作用功能與治療應用

腦出血因其高致殘率與致死率，已成為全球醫(yī)療保健系統(tǒng)和社會的沉重負擔。目前可通過減輕腦損傷，抑制神經(jīng)元凋亡，抑制氧化應激，下調炎癥反應和保護血腦屏障進行腦出血防治[10]。中醫(yī)藥多靶點治療為減輕ICH 后腦損傷提供了新的思路，但在臨床應用中仍缺乏對作用機理的深入研究，亟需進一步挖掘驗證，以提出安全有效的腦出血治療途徑。

3.1 Nrf2 抗氧化作用與治療應用

氧化應激（oxidative stress，OS）被認為是導致腦出血后繼發(fā)性腦損傷的一個重要因素，參與了腦出血期間生理病理反應的各個重要階段[11]。在生理條件下，機體依靠自由基清除系統(tǒng)來維持自由基的產(chǎn)生和清除的相對平衡；一旦活性氧（reactive oxygen species，ROS）等自由基過度生成，超出細胞抗氧化能力，就會導致細胞損傷或死亡[12]。

中樞神經(jīng)系統(tǒng)耗氧較多，且內源性抗氧化防御能力較其他器官偏低，因此更易發(fā)生氧化應激[13]。Hua 等報道，向腦內注射裂解紅細胞后，抗氧化防御系統(tǒng)關鍵酶SOD 和Cu/ZnSOD 水平顯著降低[14]。提示激活大腦內源性抗氧化能力可以為腦出血提供有效的治療方法。

鐵離子和血紅素等血細胞分解產(chǎn)物可產(chǎn)生大量自由基，直接導致腦損傷[15]。而ICH 后的炎癥也可產(chǎn)生大量自由基，從而導致腦損傷。中性粒細胞的激活導致呼吸鏈的爆發(fā)，釋放出大量的活性氧和一氧化氮，大量消耗超氧化物歧化酶以消除自由基，最終導致脂質過度氧化[16]。脂質的過度氧化會改變細胞膜的物理性質，并可引起蛋白質和核酸的共價修飾，導致腦損傷[17]。過氧化物酶體增殖物活化受體γ（PPARγ）在腦出血后，可激活Nrf2 調控吞噬細胞清除內源性血腫[16]。依達拉奉作為氧自由基的清除劑和抗氧化劑，通過清除自由基和抑制小鼠脂質過氧化，緩解神經(jīng)元的氧化損傷[18]。在已發(fā)表的一項試驗中，依達拉奉顯著改善了微創(chuàng)手術血腫清除后ICH 患者的NIHSS 評分[19]。

趙樹明等[20]發(fā)現(xiàn)，破血化瘀、填精補髓方劑治療組與模型組比較，Nrf2、Keap1 表達顯著增加，提示破血化瘀、填精補髓法可能通過Keap1/Nrf2/HO-1通路治療腦出血。潘亮等[21]結合針灸與銀杏達莫注射治療腦出血，Nrf2、HO-1 基因表達水平高于單一注射組別，提示針刺與銀杏達莫注射液通過Nrf2/HO-1 途徑協(xié)同治療腦出血。異甘草素（ILG）是一種具有查爾酮結構的黃酮類化合物，可以通過激活Nrf2 介導的抗氧化系統(tǒng)，緩解早期腦損傷和神經(jīng)功能缺損[22]。后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)，Nrf2 基因敲除型小鼠模型在接受治療后表現(xiàn)出更嚴重的神經(jīng)功能缺損，表明Nrf2 在ICH 后的氧化應激中起重要作用[21]。此外，有研究表明，煙酰胺單核苷酸通過促進Nrf2 信號通路激活，抑制OS，顯著降低腦出血區(qū)的腦水腫、腦細胞死亡、OS、神經(jīng)炎癥、小膠質細胞激活和中性粒細胞浸潤[7]。綜上所述，通過激活Nrf2 進行抗氧化治療是一個有前景的腦出血防治方向。

3.2 Nrf2 抗炎作用與治療應用

腦出血后，Nrf2 與Keap1 解離，Keap1 誘導核因子IκB 抑制蛋白磷酸化激活核因子κB 信號通路參與炎癥調節(jié)，進行炎癥信號傳導[22]。實驗研究表明，NF-κB 在ICH 后15 分鐘在出血腦部中被激活，在1 ～3 天內達到最大值，并持續(xù)數(shù)周。而腦內的小膠質細胞，在ICH 后釋放促炎細胞因子和趨化因子，有助于誘導炎癥細胞抵達ICH 損傷部位[2]。

熊靜等[23]通過膠原酶注射制備ICH 模型，WB檢測NF-κB、Nrf2 蛋白表達升高，提示冬凌草甲素（Ori）可能通過抑制NF-κB 途徑減輕繼發(fā)性損傷。戴曉紅[24]研究表明，針刺組Nrf2、NQO1、HO-1表達顯著增加，炎性細胞浸潤減少，腦組織損傷減輕，提示百會透曲鬢頭針治療可能通過Nrf2/ARE通路實現(xiàn)。曾軍[25]構建神經(jīng)細胞損傷模型，研究發(fā)現(xiàn)Nrf2 基因沉默后，NLRP3、NF-κBp、IL-1β、Caspase-1 表達升高，ILG 治療可有效抑制NLRP3、NF-κB 表達，提示ILG 可能通過Nrf2 途徑抑制NFκB/NLRP3 減輕腦出血后炎癥損傷。楊樹升[26]在膠原酶誘導ICH 模型中發(fā)現(xiàn)，大承氣湯和大黃素可能通過Nrf2-Src-MAPKs 途徑上調IL-10、Arg1 抗炎因子，下調Arg1、IL-10 促炎因子。

3.3 Nrf2 調節(jié)自噬作用與治療應用

自噬作為一種溶酶體降解途徑，涉及ICH 病理過程等多種疾病和損傷[23]，對于維持細胞穩(wěn)態(tài)必不可少。然而，通過自噬維持的細胞穩(wěn)態(tài)取決于自噬通量的完整性，不完全的自噬通量可損傷破裂細胞中的溶酶體和自噬體[19]。研究表明，氧化應激有助于調節(jié)自噬，自噬也可能通過ROS/Nrf2/p62 等途徑吞噬或降解氧化應激產(chǎn)物從而減少氧化損傷[19]。天然黃酮類化合物木犀草素主要來源于金銀花、菊花、荊芥、白毛夏枯草等中藥，目前已被證明在缺血性卒中、神經(jīng)退行性疾病等多種疾病中具有抗氧化，抗炎，自噬調節(jié)，抑制凋亡和抗腫瘤等作用[27]。Xin 等[27]研究發(fā)現(xiàn)木犀草素強化了ICH 后Nrf2 途徑的激活，并促進Nrf2 核易位，表明木犀草素可能代表ICH 后SBI 的一種新型治療方法。但木犀草素促進自噬并影響p62/ Keap1/Nrf2 途徑的具體機制尚不明晰。

3.4 Nrf2 抑制凋亡作用與治療應用

血腫周圍區(qū)能量代謝與血流的減少可誘發(fā)細胞凋亡。與此同時，細胞凋亡也與血腫周圍組織的炎癥反應相關。Yang 等[28]研究發(fā)現(xiàn)，腦出血后星形膠質細胞和小膠質細胞中的RBP Prdx1 顯著增加，通過調節(jié)炎癥和細胞凋亡相關的mRNA 表達，抑制了ICH 后的炎癥反應與細胞凋亡，提示Prdx1 可作為改善ICH 后炎癥和細胞凋亡的治療靶點。

Hosoda 等[29]比較了白皮杉醇和白藜蘆醇的細胞保護機制，研究結果表明白皮杉醇與白藜蘆醇相比具有NRF2/HO1 介導的抗氧化和抗凋亡作用。Zhang 等[30]利用Fluoro-Jade B 和TUNEL 染色發(fā)現(xiàn)，血脈通膠囊可通過下調TNFR1，MAPK，NF-κB 和CASP3 表達，抑制缺血區(qū)域神經(jīng)元凋亡。Fu 等[31]研究表明ICH 后NDP-MSH 的神經(jīng)保護作用是通過PI3K/Akt/Nrf2 信號傳導途徑介導。

4 研究展望

大量研究表明，Nrf2 的適度激活有利于減輕腦缺血后各項損傷，在ICH 后使用Nrf2 激活劑可能削弱血腫周圍損傷級聯(lián)反應[12]。Nrf2 激活劑富馬酸二甲酯和血紅素，已被批準用于臨床疾病[32]，中醫(yī)藥治療腦出血也已得到了廣泛運用。