楊弋
腦血流自動(dòng)調(diào)節(jié)是指全身動(dòng)脈血壓發(fā)生變化和因而產(chǎn)生的腦灌注壓在一個(gè)較大范圍內(nèi)發(fā)生變化時(shí),腦通過調(diào)節(jié)腦小血管的口徑使腦血管阻力發(fā)生相應(yīng)變化,從而使腦血流量維持恒定的一個(gè)復(fù)雜的多因素過程。在調(diào)控腦血流自動(dòng)調(diào)節(jié)的復(fù)雜的機(jī)制中,一氧化氮作為重要的血管舒張因子,其作用不容忽視[1-2]。本文重點(diǎn)介紹一氧化氮在腦血流自動(dòng)調(diào)節(jié)中的作用、與常見腦血管病的關(guān)系及研究前景。
內(nèi)皮型一氧化氮合酶主要存在于內(nèi)皮細(xì)胞,一氧化氮從內(nèi)皮細(xì)胞釋放出來,可彌散進(jìn)入鄰近的平滑肌細(xì)胞,通過增加環(huán)氧鳥苷的含量達(dá)到擴(kuò)張血管張力的目的[3-4]。此外,神經(jīng)元型一氧化氮合酶存在于神經(jīng)元、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶存在于小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞等多種細(xì)胞類型,這些細(xì)胞釋放的一氧化氮也可以調(diào)節(jié)血管的舒張功能。之前的報(bào)道發(fā)現(xiàn),當(dāng)動(dòng)脈血壓突然降低時(shí),腦內(nèi)一氧化氮的生成增加,使得腦小動(dòng)脈擴(kuò)張,以維持穩(wěn)定的腦血流[3]。由此可見,一氧化氮不足或缺如會(huì)影響腦血流自動(dòng)調(diào)節(jié),但是當(dāng)一氧化氮生產(chǎn)過多時(shí),也會(huì)產(chǎn)生一氧化氮毒性作用,同樣會(huì)對(duì)機(jī)體造成傷害[5]。
理論上,一氧化氮在調(diào)節(jié)血管張力方面有著重要作用,在其含量降低時(shí),腦血流自動(dòng)調(diào)節(jié)的功能勢必會(huì)受到影響。但是,在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,專家們得出了相互矛盾的結(jié)論。一些報(bào)道指出,在抑制一氧化氮合酶后,腦血流自動(dòng)調(diào)節(jié)的功能確實(shí)受到了影響[2,6],但還有一些報(bào)道指出一氧化氮與腦血流自動(dòng)調(diào)節(jié)無相關(guān)性[7]。以人為實(shí)驗(yàn)對(duì)象觀察一氧化氮作用的研究較少。White等[8]以健康人為研究對(duì)象,應(yīng)用一氧化氮合酶抑制劑NG-單甲基-L-精氨酸后,發(fā)現(xiàn)腦血流自動(dòng)調(diào)節(jié)指數(shù)顯著降低。但是Zhang等的實(shí)驗(yàn)卻發(fā)現(xiàn)應(yīng)用NG-單甲基-L-精氨酸后,機(jī)體動(dòng)脈血壓和腦血流速率均未發(fā)生改變,提示腦血流自動(dòng)調(diào)節(jié)并未發(fā)生明顯變化[9]。這些實(shí)驗(yàn)之所以會(huì)得出不同的結(jié)論,一方面可能與實(shí)驗(yàn)使用的方法不同有關(guān)(如有的實(shí)驗(yàn)使用的是止血帶法,有的則用了傾斜法);另一方面可能與樣本數(shù)量過少有關(guān)。
腦梗死的患者存在腦血流自動(dòng)調(diào)節(jié)受損已是較公認(rèn)的結(jié)論[10-12]。究其機(jī)制,尚不明確,一氧化氮可能參與其中。大腦中動(dòng)脈梗死的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示,腦梗死后腦內(nèi)一氧化氮含量會(huì)發(fā)生復(fù)雜獨(dú)特的變化。首先,腦梗死后會(huì)出現(xiàn)約30 min的一氧化氮增長期,此時(shí),一氧化氮會(huì)增高20倍,可能與內(nèi)皮型一氧化氮合酶和神經(jīng)元型一氧化氮合酶的激活有關(guān),約60 min回歸基線水平[13-14];而后的7 d,一氧化氮維持在較低水平,提示一氧化氮合酶活性的降低[14-15]。一氧化氮的這種變化趨勢與Petersen等[11]得出的大動(dòng)脈型急性卒中患者發(fā)病第1周腦血流自動(dòng)調(diào)節(jié)降低,而第2周恢復(fù)的結(jié)論相一致。理論上,增加體內(nèi)一氧化氮含量應(yīng)該可以改善腦血流自動(dòng)調(diào)節(jié)功能及卒中預(yù)后,但是一些實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),提供一氧化氮供體后并未改善腦血流及預(yù)后[16],其可能的原因是一氧化氮供體可影響動(dòng)脈血壓,動(dòng)脈血壓的降低使患者病情惡化[5]??上驳氖?,專家們發(fā)現(xiàn)了一種可增加一氧化氮含量又不影響動(dòng)脈血壓的藥物。Giannopoulos等[17]的文章指出,他汀類藥物可以增加內(nèi)皮型一氧化氮合酶的活性,進(jìn)而使一氧化氮生成增加,患者腦血流自動(dòng)調(diào)節(jié)功能的改善可能與此有關(guān)。
蛛網(wǎng)膜下腔出血是一種高死亡率的疾病。遲發(fā)性腦血管痙攣和遲發(fā)性腦缺血是造成死亡的重要原因[18]。有報(bào)道指出,腦血流自動(dòng)調(diào)節(jié)與遲發(fā)性腦血管痙攣/遲發(fā)性腦缺血有關(guān)[18-19]。對(duì)腦血流自動(dòng)調(diào)節(jié)的全面理解有助于幫助臨床醫(yī)生辨識(shí)蛛網(wǎng)膜下腔出血后可能發(fā)生二次腦損傷的高?;颊?。
蛛網(wǎng)膜下腔出血后腦血流自動(dòng)調(diào)節(jié)與一氧化氮相關(guān)性的研究很少,我們只能從側(cè)面來了解。Kim等[20]的研究發(fā)現(xiàn),蛛網(wǎng)膜下腔出血后大動(dòng)脈解偶聯(lián)的一氧化氮合酶增多,使得有效的一氧化氮含量減少,而有效一氧化氮含量的減少是導(dǎo)致腦血管痙攣的重要危險(xiǎn)因素。同時(shí)蛛網(wǎng)膜下腔中的血紅蛋白可抑制內(nèi)皮型一氧化氮合酶的活性,一氧化氮的生成減少可導(dǎo)致平滑肌細(xì)胞的收縮[20-21]。Sabri等[22]的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),應(yīng)用辛伐他汀使解耦聯(lián)的內(nèi)皮型一氧化氮合酶重新耦聯(lián)后,可以降低蛛網(wǎng)膜下腔出血后的二次腦損傷。一些研究應(yīng)用增加一氧化氮含量或激動(dòng)一氧化氮合酶的方法均可減少二次腦損傷的發(fā)生[23-25]。聯(lián)系到之前所述的一氧化氮在腦血流自動(dòng)調(diào)節(jié)中的作用,我們推測增加一氧化氮含量或激動(dòng)一氧化氮合酶可能是通過改善腦血流自動(dòng)調(diào)節(jié)來起作用的。
需要注意的是,腦血流自動(dòng)調(diào)節(jié)的機(jī)制涉及多種學(xué)說的相互交叉,如神經(jīng)源性學(xué)說、肌源性學(xué)說、代謝學(xué)說和內(nèi)皮細(xì)胞學(xué)說。一氧化氮在其中只起著一部分作用。針對(duì)具體的疾病,我們研究腦血流自動(dòng)調(diào)節(jié)時(shí),需要綜合考慮以上多種機(jī)制。
盡管在一氧化氮與腦血流自動(dòng)調(diào)節(jié)的研究中已經(jīng)取得了一些突破性的進(jìn)展,但是存在的問題也不少。首先,進(jìn)行腦血流自動(dòng)調(diào)節(jié)檢測的方法尚不統(tǒng)一,以至于不能得出有效的一致性較強(qiáng)的結(jié)論;其次,針對(duì)腦梗死、蛛網(wǎng)膜下腔出血等具體疾病的研究多為描述性現(xiàn)象研究,亟需更深入的機(jī)制研究;再次,腦血流自動(dòng)調(diào)節(jié)與其他反映腦血管功能的指標(biāo)如腦血管反應(yīng)性和神經(jīng)血管耦聯(lián)之間的聯(lián)系尚不清楚。最重要的一點(diǎn),目前尚無有效的藥物改善腦血流自動(dòng)調(diào)節(jié),這應(yīng)該是以后研究的重點(diǎn)。
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