馮 慧 程秋鳳 賀 燕 姬 琳 王興臣
缺血耐受現(xiàn)象自1970年由Maroko等[1]提出以來,隨著研究深入,腦缺血耐受(ischemictolerance,IT)逐漸成為人們關(guān)注的課題。IT 的形成過程涉及熱休克蛋白、興奮性氨基酸、腺苷、凋亡相關(guān)基因,以及信號(hào)傳導(dǎo)通路等的變化。一氧化氮(Nitric Oxide,NO)作為血管活性物質(zhì),在IT 的三個(gè)階段[2](缺血預(yù)適應(yīng)、藥物預(yù)適應(yīng)和缺血后適應(yīng))中發(fā)揮著重要作用,但由于在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中NOS來源不同,即內(nèi)皮型(eNOS)、神經(jīng)元型(nNOS)以及誘導(dǎo)型(iNOS),NO 發(fā)揮的作用被稱為“雙刃劍”[3]。
缺血預(yù)適應(yīng)(ischemic preconditioning,IP)現(xiàn)象是1986年由Murry等在心肌組織中首先發(fā)現(xiàn)的[4],IP 是指1次或多次短暫的缺血事件發(fā)生后可激發(fā)機(jī)體內(nèi)源性保護(hù)機(jī)制,從而減輕后續(xù)嚴(yán)重缺血事件引起的損傷。1990 年Kitagawa等發(fā)現(xiàn),短暫輕微的腦缺血可以對(duì)1~7d后的再次嚴(yán)重的腦缺血產(chǎn)生部分保護(hù)作用,這一現(xiàn)象在臨床得到驗(yàn)證,能給予心、腦等器官?gòu)?qiáng)大的保護(hù)作用,表現(xiàn)為梗死范圍的縮小,器官功能障礙明顯改善等[5]。之后,人們發(fā)現(xiàn)腦、肝、腎及小腸同樣存在這種現(xiàn)象。
Atochin等觀察到野生型小鼠在5min的缺血預(yù)處理后對(duì)后續(xù)的缺血產(chǎn)生神經(jīng)保護(hù)作用,而eNOS基因敲除的小鼠未出現(xiàn)預(yù)適應(yīng)保護(hù)現(xiàn)象,提示eNOS在缺血耐受機(jī)制中起作用[6]。Vlasov等通過對(duì)大鼠分組實(shí)驗(yàn)后測(cè)量腦微循環(huán)灌注、腦水腫及內(nèi)皮細(xì)胞脫落情況,發(fā)現(xiàn)非選擇性NOS抑制劑能阻斷缺血預(yù)處理的保護(hù)作用,iNOS抑制劑可阻斷預(yù)適應(yīng)延遲相的出現(xiàn),提示刺激eNOS表達(dá),從而提高一氧化氮復(fù)合物的形成在缺血預(yù)適應(yīng)機(jī)制中發(fā)揮主導(dǎo)作用,而iNOS可能在預(yù)適應(yīng)的延遲相中發(fā)揮作用[7]。
藥物預(yù)適應(yīng)即在缺血前給予藥物預(yù)處理,通過改變酶的活性或某些物質(zhì)的釋放等方式(如改變NOS的活性)從而發(fā)揮保護(hù)缺血器官的作用[8]。胡永紅等通過用川芎嗪干預(yù)全腦缺血再灌注大鼠模型,證實(shí)其能夠使缺血腦組織NOS活性下降,NO含量降低,bcl-2蛋白表達(dá)增多,Bax蛋白表達(dá)減少,從而提高腦保護(hù)效果、增強(qiáng)腦缺血耐受[9]。孫忠人等用艾灸預(yù)處理全腦缺血再灌注大鼠,發(fā)現(xiàn)艾灸預(yù)處理具有同缺血預(yù)處理相當(dāng)?shù)膶?duì)腦缺血再灌注大鼠iNOS和nNOS活性的抑制能力[10],提示艾灸預(yù)處理可作為誘導(dǎo)腦IT的有效手段。
缺血后適應(yīng)是在心肌長(zhǎng)期缺血之后,再灌注開始時(shí),經(jīng)歷的短暫、重復(fù)缺血再灌注,從而起到保護(hù)缺血心肌的現(xiàn)象[3,11]。方芳等的研究表明缺血后適應(yīng)能誘導(dǎo)腦缺血耐受,減輕局灶性腦缺血再灌注損傷,對(duì)腦缺血/再灌注損傷產(chǎn)生保護(hù)作用[12]。現(xiàn)有研究認(rèn)為其保護(hù)作用與在腦缺血早期Ca2+內(nèi)流,激活Ca2+依賴性eNOS蛋白表達(dá),產(chǎn)生NO 維持腦血流、抑制血小板聚集和粘附等[13,14],同時(shí)抑制iNOS蛋白的表達(dá)有關(guān)。有研究者在缺血后處理的梗死模型中觀察到一系列具保護(hù)效應(yīng)的NO 釋放增多的生理效應(yīng),包括中性粒細(xì)胞黏附減少、P-選擇素表達(dá)減少、內(nèi)皮對(duì)乙酰膽堿的血管舒張反應(yīng)性增強(qiáng)等[15],說明缺血后處理可使eNOS生成增多產(chǎn)生腦保護(hù)作用。
另外,Kawano等研究發(fā)現(xiàn)iNOS衍生的NO 和還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶NOX2 亞單位衍生的過氧化物相互作用,產(chǎn)生氧化亞硝酸鹽來參與產(chǎn)生耐受作用[16]。另有研究表明,沉默信息調(diào)節(jié)因子家族(Silent Information Regulator,SIRTs)中SIRT1,通過去乙?;黾觘NOS 的活性,繼而增加NO,發(fā)揮血管保護(hù)作用[17]。
IT 是近年來發(fā)現(xiàn)的一種新現(xiàn)象,目前發(fā)現(xiàn)的缺血耐受機(jī)制很多,其中NO 在IT 過程中的作用研究頗多,由上看出,由于NOS的來源不同,NO 在IT 的不同時(shí)相發(fā)揮的作用亦不同。如何取其利而避其害,并在IT 的不同階段給予相應(yīng)的干預(yù)以提高腦組織對(duì)缺血缺氧的耐受性,將成為今后研究的新熱點(diǎn)。
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