黃麗麗，謝靜文

0 引言

急性缺血性腦卒中(Acute ishemic stroke,AIS)是因腦動脈血栓梗塞而造成的一種高致死率、高致殘率的腦血管疾病，給家庭和社會帶來了巨大的壓力[1-2]。據(jù)《中國急性缺血性腦卒中診治指南》指示，AIS的臨床治療主要有：改善腦血循環(huán)：如靜脈溶栓(阿替普酶、尿激酶和替耐普酶)、血管內(nèi)治療和抗血小板等[2]；中醫(yī)中藥治療和神經(jīng)保護(hù)治療。然而，溶栓后的再灌注進(jìn)一步加重缺血組織損傷，即腦缺血再灌注損傷(Cerebral ischemia-reperfusion injury，CIRI)，且再灌注易引起腦水腫、顱內(nèi)出血等嚴(yán)重并發(fā)癥[3-5]。目前，靜脈溶栓有時間窗的局限性，而血管內(nèi)治療所需的專業(yè)技能和基礎(chǔ)設(shè)施又無法普及到全國各地，且僅限于大動脈閉塞和術(shù)后并發(fā)癥等情況，所以只有少部分患者能從中受益[3,6-7]；而口服阿司匹林等抗血小板治療只有輔助治療作用[2]。中醫(yī)中藥治療AIS的研究結(jié)果差異性大，尚未取得較好的研究成果。AIS的神經(jīng)保護(hù)是指在腦缺血開始至再灌注治療期間，在癥狀出現(xiàn)后盡快給予治療，保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞以減少腦梗死[8]。近年來，神經(jīng)保護(hù)治療的研究不斷增加，且許多臨床前試驗均表現(xiàn)出較好的療效，但在最新的美國卒中協(xié)會指南中尚未見AIS患者早期治療的神經(jīng)保護(hù)藥物[8]。

神經(jīng)保護(hù)藥物的開發(fā)通常與AIS的病理生理過程密切相關(guān)；干預(yù)AIS的病理過程中破壞性的級聯(lián)反應(yīng)細(xì)胞事件是開發(fā)神經(jīng)保護(hù)療法的基礎(chǔ)[8]。本文總結(jié)了近年來AIS中的一些潛在治療靶點和機制，以期為AIS神經(jīng)保護(hù)治療提供新的依據(jù)或想法，現(xiàn)綜述如下。

1 急性缺血性卒中的概述

AIS是一種發(fā)展性的腦血管疾病，其病程隨時間變化而變化[9]。因不同的腦區(qū)對缺血性損傷的閾值不同，所以各腦區(qū)的受損程度不同[10]。根據(jù)損傷部位和受損程度的不同，AIS缺血區(qū)分為缺血核心區(qū)(不可逆性缺血性損傷)和缺血半影區(qū)(可逆性缺血性損傷)[1,9]。在缺血初期，AIS因局部血液灌流不足，半影區(qū)占全部缺血體積的一半。核心區(qū)神經(jīng)元已經(jīng)不可逆受損，但半影區(qū)神經(jīng)元雖然表現(xiàn)細(xì)胞功能障礙和電生理紊亂，但仍保持結(jié)構(gòu)的完整性[1]；隨著病情的逐漸加重，半影區(qū)體積逐漸減小，直至全部被缺血核心區(qū)取代。因此，半影區(qū)是AIS的主要救治目標(biāo)[1,10]。臨床證據(jù)表明，多數(shù)患者在卒中后數(shù)小時至數(shù)天的過程中逐漸表現(xiàn)出大腦損傷[9-10]。所以，及時有效的神經(jīng)保護(hù)治療或許可以預(yù)防或恢復(fù)半影區(qū)神經(jīng)元損傷，減少AIS后腦損傷。

應(yīng)激級聯(lián)反應(yīng)的激活是AIS后半影區(qū)進(jìn)一步惡化的主要原因[9]。這類應(yīng)激級聯(lián)反應(yīng)復(fù)雜多樣且持續(xù)時間長，主要由腦灌流不足引起細(xì)胞功能衰竭，繼而誘發(fā)興奮性中毒、氧化應(yīng)激(Oxidative stress,OS)、缺血后炎癥、微血管損傷和血腦屏障功能障礙等，最終導(dǎo)致神經(jīng)元、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞等死亡[1,9]。該應(yīng)激級聯(lián)反應(yīng)的每個病程的主要病理生理機制并不相同[9]。

2 急性缺血性卒中的治療靶點

2.1 細(xì)胞生物能衰竭：抑制線粒體鈣單向轉(zhuǎn)運蛋白(Mitochondrial calcium uniporter，MCU)的表達(dá)、保護(hù)Complex-1活性 細(xì)胞內(nèi)的生物能幾乎都源于線粒體產(chǎn)生的ATP，CIRI誘導(dǎo)線粒體功能障礙[11]，引起原發(fā)性生物能衰竭，導(dǎo)致線粒體膜電位的瓦解以及細(xì)胞死亡途徑的激活[12]。再灌注后生物能暫時性恢復(fù)，但因能量的大量消耗又會引發(fā)繼發(fā)性能量衰竭，組織損傷延遲[5,13]。近年來，有研究表明，CIRI后的線粒體通過MCU從胞質(zhì)中吸收Ca2+，線粒體Ca2+濃度的增加誘導(dǎo)通透性過渡孔的開放，抑制ATP合成，增加ROS產(chǎn)生、細(xì)胞色素C釋放和細(xì)胞凋亡，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡[14]。此外，Zhao等[15]研究發(fā)現(xiàn)，釕紅(RR)和Ru360能抑制MCU的表達(dá)，提高能量代謝，減少大腦中動脈閉塞(Middle cerebral artery occlusion,MCAO)鼠的腦梗死，改善大腦的功能。

CIRI后的線粒體電子傳遞鏈相關(guān)酶活性迅速降低，Complex-1是線粒體呼吸的關(guān)鍵酶。Kahl等[5]研究表明，谷胱甘肽恢復(fù)CIRI后早期線粒體Complex-1的活性，緩解線粒體功能障礙，減輕MCAO鼠的腦損傷。綜上所述，MCU抑制劑和Complex-1保護(hù)劑均可改善CIRI后線粒體功能障礙，減輕AIS損傷。

2.2 興奮性毒性：中止nNOS-PSD-95的相互作用 谷氨酸是大腦重要的興奮性神經(jīng)遞質(zhì)之一，其過度表達(dá)易引起神經(jīng)興奮性毒性[16]。N-甲基-D-天冬氨酸受體(N-methly-D-aspartate receptor antibody,NMDARs)是谷氨酸受體之一，當(dāng)細(xì)胞外的谷氨酸過度積累時，會刺激周圍神經(jīng)元上的NMDAR[9,16]，并誘導(dǎo)神經(jīng)元一氧化氮合酶(Nitircoxide synthase,nNOS)的活化，激活下游通路造成缺血后神經(jīng)元的進(jìn)一步受損[17]。因此，靶向NMDAR和nNOS，抑制相關(guān)下游通路的激活是保護(hù)缺血神經(jīng)元受損的有效手段。但有研究發(fā)現(xiàn)，直接抑制NMDAR或nNOS極易引起不良反應(yīng)，影響其在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中各種生理功能[18]。近年來，研究者逐漸發(fā)現(xiàn)nNOS主要通過與突觸后密度蛋白95(PSD-95)結(jié)合形成nNOS-PSD- 95復(fù)合物，引起神經(jīng)毒性[19]。因此，中止nNOS-PSD-95的相互作用或許能預(yù)防AIS誘導(dǎo)的興奮性毒性。Luo等[20]研究發(fā)現(xiàn)，破壞nNOS-PSD-95相互作用可預(yù)防腦卒中后的缺血性損傷，并在恢復(fù)階段可促進(jìn)腦細(xì)胞的再生和修復(fù)。其隨后的研究發(fā)現(xiàn)，nNOS-PSD-95復(fù)合物的小分子抑制劑ZL006，有效減少MCAO大鼠的梗死面積，且沒有不良反應(yīng)[21]。Huang等[21]的體內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)，3種ZL006類似物(黃連、白屈菜氨酸和氯化亞硝胺)均具有較好的神經(jīng)保護(hù)作用和解偶聯(lián)活性。因此，干擾nNOS-PSD-95相互作用的藥物具有較好的AIS治療作用。

2.3 氧化應(yīng)激：激活Nrf 2信號通路 越來越多的研究表明，OS是AIS的一個重要致病機制[22]。因此，抗氧化劑是防治AIS的一種重要手段。核紅細(xì)胞2相關(guān)因子(Nuclear factor-erythroid 2-rela-ted factor 2,Nrf2)是體內(nèi)抗氧化防御系統(tǒng)的主要調(diào)節(jié)劑[23]。Li等[23]通過體內(nèi)AIS模型研究表明，熊果酸、白樺酸和姜黃素化合物均可激活Nrf2通路，降低MCAO鼠腦梗死。Gugliandolo等[24]研究報道，(-)-表沒食子酸酯和諾米林等多種天然產(chǎn)物通過ERK、p38、PI3K、AKT和 AMPK等多種途徑激活Nrf2通路，改善MCAO鼠腦損傷。因此，激活Nrf2信號通路是AIS的潛在治療手段。

2.4 炎癥：靶向NLRP3、NF-κB、OPN、AQP4和COX-2 炎癥反應(yīng)參與AIS的多個病理生理過程，如血管內(nèi)聚集物的形成、小膠質(zhì)細(xì)胞的激活等[25]。此外，炎癥反應(yīng)不僅能加重腦組織的損傷，還能引發(fā)缺血性癥狀的發(fā)作，嚴(yán)重阻礙了AIS的治療和腦細(xì)胞的恢復(fù)[26]。研究表明，炎癥反應(yīng)由眾多炎癥調(diào)節(jié)因子所介導(dǎo)，如黏附分子、炎癥細(xì)胞因子和活性氮等，通過相關(guān)因子調(diào)節(jié)下游通路對AIS產(chǎn)生一定的影響。鑒于部分炎癥介質(zhì)的活化會加重AIS的病情，通過抑制相關(guān)炎癥因子的表達(dá)可能對其有較好的治療效果。

人類的先天性免疫主要通過模式識別受體(PRRs)識別相關(guān)病原體，繼而引發(fā)炎癥反應(yīng)，抵御病原體的入侵[27]。PRRs主要包括Toll樣受體(TLRs)、核苷酸寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體(NLRs)和RIG-1樣受體(RLRs)等。NLRP3屬于NLRs蛋白家族的一員，能夠誘導(dǎo)白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)、IL-18和IL-33等的成熟、釋放和引發(fā)相關(guān)炎癥反應(yīng)[28]。在AIS發(fā)生的早期，通過誘導(dǎo)NLRP3表達(dá)增加，能夠?qū)е乱蕾嘚LRP3的相關(guān)炎癥因子也持續(xù)增加，其中IL-1β mRNA能在較短時間內(nèi)增加100倍[29]。此外，NLRP3也是AIS發(fā)生后早期炎癥發(fā)生發(fā)展的重要因素之一，抑制NLRP3，有效促進(jìn)半影區(qū)的恢復(fù)[30]。

NF-κB是一種復(fù)合型蛋白質(zhì)，主要參與機體的炎癥反應(yīng)和免疫應(yīng)答，能夠調(diào)節(jié)細(xì)胞的應(yīng)激反應(yīng)與凋亡[31]。研究發(fā)現(xiàn)，燈盞花素抑制MCAO大鼠的NF-κB蛋白激活，減少炎癥因子的表達(dá)，保護(hù)半影區(qū)受損[32]。Shi等[33]發(fā)現(xiàn)，麻黃素也抑制NF-κB蛋白的表達(dá)，具有神經(jīng)細(xì)胞保護(hù)作用。骨橋蛋白(Osteopontin,OPN)是一種非膠原性的骨基質(zhì)糖蛋白，在神經(jīng)炎癥中發(fā)揮重要作用[34]。研究發(fā)現(xiàn)，OPN參與NF-κB通路激活，進(jìn)而促進(jìn)相關(guān)炎癥因子的產(chǎn)生[35]。此外，研究發(fā)現(xiàn)，shRNA沉默OPN后，能夠減弱腦部炎癥的發(fā)展[36]。因此，抑制OPN或抑制NF-κB均抑制神經(jīng)炎癥。

此外，Wang等[37]研究發(fā)現(xiàn)，由骨髓間質(zhì)細(xì)胞-外泌體所產(chǎn)生的miRNA-24能夠靶向水通道蛋白(AQP4)，激活P38 MAPK/ERK1/2/P13K/AKT信號通路，進(jìn)而對AIS起到一定的保護(hù)作用。Legos等[38]發(fā)現(xiàn)，選擇性或非選擇性環(huán)氧合酶-2(COX-2)抑制劑也具有AIS保護(hù)作用。綜上所述，靶向抑制NLRP3、NF-κB、OPN、AQP4和COX-2均可改善AIS。

2.5 微血管損傷和血腦屏障(Blood-brain barrier,BBR)破環(huán) BBB是介于外周循環(huán)系統(tǒng)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)之間的一種物理性屏障，對物質(zhì)具有選擇性透過作用。再灌注會降低BBB屏障功能并增加其滲透性[39]。BBB受損后將進(jìn)一步導(dǎo)致相關(guān)神經(jīng)元的死亡和腦水腫的發(fā)生，甚至誘發(fā)腦出血等嚴(yán)重癥狀。

2.5.1 微血管損傷 腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞(Brain microvascular endothelial,BMECs)是大腦的特殊結(jié)構(gòu)微血管，限制血中溶質(zhì)的擴(kuò)散。CIRI發(fā)生時，BMECs比其他細(xì)胞和外周內(nèi)皮細(xì)胞更脆弱[40]。所以BMECs死亡是BBB破壞的最初原因。因此，保護(hù)BMECs受損是AIS治療的目標(biāo)。Liu等[41]研究發(fā)現(xiàn)，丹酚酸A通過抑制Src信號通路，抑制血小板的聚集并預(yù)防血栓的生成，保護(hù)BMECs并減少AIS損傷。

2.5.2 血腦屏障破環(huán) 缺血或缺血再灌注后增加BMEC的滲透性并觸發(fā)一系列損傷反應(yīng)，如細(xì)胞凋亡、炎癥和OS，從而導(dǎo)致BBB損傷[42]。因此，在設(shè)計AIS治療方案時，維持BBB的完整性也至關(guān)重要。

BMECs通過緊密連接(Tight junctions,TJ)蛋白和小窩蛋白1(Caveolin-1,Cav1)相互連接，維持血腦屏障的完整性。TJ包括claudins、occludin、zonula occludens和cingulin[43]，在這些緊密連接蛋白中，跨膜蛋白o(hù)ccludin與細(xì)胞間黏附、移動和細(xì)胞間通透性調(diào)節(jié)密切相關(guān)；而occludin降解足以引起TJ的功能變化，增加 BBB通透性，干擾大腦的穩(wěn)定性和正常功能[44]。Pan等[45]證明在MCAO大鼠血液中occludin的片段水平隨BBB損害程度呈比例增加，且在BBB損害最嚴(yán)重時外周血中occludin片段達(dá)到峰值水平。Wu等[46]研究發(fā)現(xiàn)，在CIRI體外和體外模型中，血管內(nèi)皮生長因子通過上調(diào)LOC102640519和HOXC13基因的表達(dá)，從而抑制occludin表達(dá)，加劇BBB滲漏。此外，大量研究發(fā)現(xiàn)，抑制MMP-9介導(dǎo)的occludin降解，保護(hù)CIRI后的 BBB完整性，可減少MCAO大鼠的腦損傷[45,47-48]。綜上所述，防止occludin的降解是保護(hù)腦缺血后BBB完整性的重要策略，也是AIS的潛在治療靶點。

3 基于以上靶點的臨床試驗

針對以上靶點已有多個臨床試驗正在進(jìn)行中(表1)，其對腦卒中的診斷與治療提供了新的選擇。如多靶點抑制劑索法地爾(Neu2000KWL)，能選擇性抑制NMDAR受體并清除游離自由基，對腦卒中患者起到較好的療效[49]；長春西汀(Vinpocetine)和甘草提取物(Licorice whole extract)能靶向NF-κB，抑制炎癥的發(fā)生發(fā)展，使腦卒中患者的神經(jīng)功能得到較好的恢復(fù)[50-51]；黃體酮(Progesterone)具有很強的神經(jīng)保護(hù)作用，能夠靶向AQP4激活P13K/AKT信號通路，改善神經(jīng)功能障礙；NA-1(Tat-NR2B9c)能夠抑制PSD-95的表達(dá)，保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞[52]。因此，研究腦卒中的相關(guān)靶點，對新藥的開發(fā)和新技術(shù)的應(yīng)用具有較好的參考和指導(dǎo)作用。

表1 腦卒中相關(guān)靶點的臨床研究

4 總結(jié)與展望

綜上所述，AIS作為一種高致死率、高致殘率的腦血管疾病，具有病理過程復(fù)雜，治療方式較少，涉及多種致病機制，其中興奮性中毒、氧化應(yīng)激、缺血后炎癥、微血管損傷和血腦屏障功能障礙等對其影響較大。本文試圖探討AIS中各個病理過程中的治療靶點，以期為有效的神經(jīng)保護(hù)藥物的開發(fā)提供理論依據(jù)，為AIS的臨床治療提供更好的參考。