徐文秀，張 雙，任北大，晉 娜，孫 璐，王雪茜，程發(fā)峰，王慶國(guó)

2011年7月21日，美國(guó)心臟協(xié)會(huì)/美國(guó)卒中協(xié)會(huì)(AHA/ASA)發(fā)表了關(guān)于血管性癡呆的最新科學(xué)聲明，稱血管因素是導(dǎo)致認(rèn)知障礙和血管性癡呆(vascular dementia，VD)的重要原因之一，其中由腦血管疾病引發(fā)的血管性癡呆是目前唯一可治療和預(yù)防的癡呆病。出血性或缺血性腦血管疾病可通過(guò)炎癥引起慢性缺血性腦白質(zhì)病變影響認(rèn)知功能，并激活膠質(zhì)細(xì)胞，破壞血腦屏障(blood-brain barrier，BBB)，吸引外周炎性細(xì)胞浸潤(rùn)，進(jìn)一步損傷中樞神經(jīng)系統(tǒng)，最終導(dǎo)致血管性癡呆的發(fā)生。免疫細(xì)胞之間的相互作用可影響血管性癡呆炎癥反應(yīng)的轉(zhuǎn)歸。

血管性癡呆是指由各種腦血管疾病(如缺血、出血及急慢性缺氧性腦血管病)損傷腦組織而引起的進(jìn)行性智能障礙綜合征，是繼阿爾茨海默病(AD)之后的第二大癡呆疾病。隨著人口老齡化進(jìn)程的日益加速，腦血管病及其危險(xiǎn)因素導(dǎo)致的血管性癡呆的致殘率及死亡率日益升高，發(fā)病以后將嚴(yán)重影響病人的生活質(zhì)量及生命安全，已成為主要公共衛(wèi)生挑戰(zhàn)之一[1-2]。近年來(lái)，越來(lái)越多的研究關(guān)注于神經(jīng)免疫調(diào)節(jié)在神經(jīng)系統(tǒng)疾病發(fā)生發(fā)展中的重要作用。腦內(nèi)的免疫炎癥反應(yīng)普遍存在于血管性癡呆病變的整個(gè)病理過(guò)程中，主要包括固有免疫和適應(yīng)性免疫，其反應(yīng)的轉(zhuǎn)歸是由免疫細(xì)胞群動(dòng)態(tài)調(diào)控的結(jié)果[3]。現(xiàn)以免疫細(xì)胞為切入點(diǎn)，探討免疫細(xì)胞群及其誘導(dǎo)的細(xì)胞因子在血管性癡呆炎癥反應(yīng)中的調(diào)控機(jī)制。

1 腦內(nèi)固有免疫細(xì)胞

固有免疫是感染的第一道防線，在組織修復(fù)、清除凋亡細(xì)胞和細(xì)胞碎片以及對(duì)腫瘤的反應(yīng)中起著關(guān)鍵作用[4]。中樞神經(jīng)系統(tǒng)中關(guān)鍵的固有免疫細(xì)胞是小膠質(zhì)細(xì)胞(microglia，MG)和星形膠質(zhì)細(xì)胞，另有研究表明少突膠質(zhì)細(xì)胞也有助于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的免疫監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)[5]，在血管性癡呆炎癥反應(yīng)中發(fā)揮重要作用。

1.1 小膠質(zhì)細(xì)胞 小膠質(zhì)細(xì)胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中固有的免疫成分細(xì)胞，亦是神經(jīng)免疫炎癥反應(yīng)中的主要效應(yīng)細(xì)胞。正常情況下處于靜止?fàn)顟B(tài)，缺乏吞噬功能，但具有吞飲功能和一定的遷移能力[6]。急性和慢性缺血狀態(tài)下的小膠質(zhì)細(xì)胞活化是血管性癡呆抑郁癥狀加重和血管性癡呆記憶功能惡化的關(guān)鍵[7]。在病理情況下，小膠質(zhì)細(xì)胞的慢性過(guò)度激活會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞毒性因子如基質(zhì)金屬蛋白酶-2(MMP-2)、活性氧和促炎細(xì)胞因子的過(guò)量產(chǎn)生，促進(jìn)神經(jīng)毒性和神經(jīng)元損傷，加重腦白質(zhì)損傷，引起認(rèn)知功能障礙，推動(dòng)血管性癡呆進(jìn)展。MMP-2在慢性腦低灌注后的血腦屏障破壞、膠質(zhì)細(xì)胞活化和腦實(shí)質(zhì)損害中起關(guān)鍵作用[8]。小膠質(zhì)細(xì)胞根據(jù)不同損傷環(huán)境信號(hào)的變化，可以分化成兩種形態(tài)相近、功能不同的細(xì)胞亞型M1和M2，在炎癥反應(yīng)過(guò)程中發(fā)揮著不同作用。M1型(經(jīng)典活化型)小膠質(zhì)細(xì)胞可以產(chǎn)生高水平的氧化代謝產(chǎn)物和促炎細(xì)胞因子，如白介素(IL )-12 、IL-1β、IL-6、誘導(dǎo)型一氧化氮合成酶(iNOS)和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)等，其作用是增強(qiáng)局部抗原遞呈作用、消滅入侵的病原，加劇少突膠質(zhì)細(xì)胞死亡，促進(jìn)炎癥反應(yīng)和神經(jīng)元損傷。M2型(選擇活化型)小膠質(zhì)細(xì)胞又分為 M2a、M2b、M2c、Mox等亞群，可以分泌大量抗炎細(xì)胞因子，如IL-4、IL-10、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)等，上調(diào)腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(brain-derived neurotrophic factor，BDNF)，并修復(fù)精氨酸酶活性，發(fā)揮抑制炎癥反應(yīng)、促進(jìn)組織修復(fù)和功能重塑的作用[3]。相關(guān)神經(jīng)病理學(xué)及臨床研究表明激活的小膠質(zhì)細(xì)胞亦在帕金森病(PD)、阿爾茨海默病(AD)、多發(fā)性硬化癥(MS)等神經(jīng)退行性疾病的發(fā)病機(jī)制中起到十分重要的作用[3，9-10]。

1.2 星形膠質(zhì)細(xì)胞 星形膠質(zhì)細(xì)胞約占中樞神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞的30%，是大腦和脊髓不可或缺的組成部分，在未損傷的腦組織中，星形膠質(zhì)細(xì)胞為神經(jīng)元提供結(jié)構(gòu)和營(yíng)養(yǎng)支持，保持血腦屏障的完整性。在病理?xiàng)l件下，活化的星形膠質(zhì)細(xì)胞通過(guò)調(diào)節(jié)T細(xì)胞的活性來(lái)影響血管內(nèi)皮細(xì)胞的緊密連接，破壞血腦屏障，此外，高度表達(dá)許多補(bǔ)體成分、細(xì)胞因子、趨化因子吸引外周免疫細(xì)胞進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用[11]。與小膠質(zhì)細(xì)胞的M1/M2極化相似，在神經(jīng)炎癥或缺血的狀態(tài)下活化的星形膠質(zhì)細(xì)胞可極化為兩種不同的類(lèi)型，分別為A1和A2型星形膠質(zhì)細(xì)胞?；罨男∧z質(zhì)細(xì)胞通過(guò)分泌IL-1α、TNF-α和補(bǔ)體成分亞基1q(C1q)誘導(dǎo)A1型星形膠質(zhì)細(xì)胞，在體外分泌神經(jīng)毒素?fù)p傷神經(jīng)元和少突膠質(zhì)細(xì)胞，并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，抑制輔助性T細(xì)胞(help T cell，Th)的活化、增殖和功能。相反，A2型星形膠質(zhì)細(xì)胞具有神經(jīng)保護(hù)作用，可上調(diào)神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子，促進(jìn)神經(jīng)元生長(zhǎng)、存活和突觸修復(fù)。JAK-STAT3通路是參與各種組織和器官缺血缺氧和氧化應(yīng)激的重要信號(hào)通路，與神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系[12]，JAK-STAT3信號(hào)通路是調(diào)控活化星形膠質(zhì)細(xì)胞功能變化的主要開(kāi)關(guān)。有研究表明Stat3介導(dǎo)的A2型星形膠質(zhì)細(xì)胞在急性創(chuàng)傷模型中可支持神經(jīng)元再生[13]，并通過(guò)JAK-STAT3途徑調(diào)節(jié)多種細(xì)胞功能，包括細(xì)胞增殖、分化和生長(zhǎng)，以及改善一些炎癥功能[14]。核因子-κB(nuclear factor-kappa B，NF-κB)家族由5個(gè)不同的DNA結(jié)合蛋白組成，在細(xì)胞的炎癥反應(yīng)、免疫應(yīng)答等過(guò)程中起關(guān)鍵性作用，NF-κB的錯(cuò)誤調(diào)節(jié)會(huì)引發(fā)自身免疫病、慢性炎癥以及很多癌癥。并與細(xì)胞凋亡有關(guān)的NF-κB信號(hào)通路介導(dǎo)的A1型星形膠質(zhì)細(xì)胞可促進(jìn)多種疾病小鼠模型中的神經(jīng)變性，加重神經(jīng)慢性炎癥反應(yīng)[15]。星形膠質(zhì)細(xì)胞也可與其他免疫細(xì)胞發(fā)生交互作用。例如，在生理?xiàng)l件下，CD4+T細(xì)胞激活星形膠質(zhì)細(xì)胞釋放一種物質(zhì)，繼而促使 CD4+T細(xì)胞向Treg極化。在病理?xiàng)l件下，星形膠質(zhì)細(xì)胞來(lái)源的IL-15能誘導(dǎo)CD8+T 細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞(NK)聚集，加重腦血管疾病的炎癥反應(yīng)[5，16]。

1.3 少突膠質(zhì)細(xì)胞 少突膠質(zhì)細(xì)胞的主要功能是在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中包繞軸突、形成絕緣的髓鞘結(jié)構(gòu)、協(xié)助生物電信號(hào)的跳躍式高效傳遞并維持和保護(hù)神經(jīng)元的正常功能，通過(guò)表達(dá)受體，產(chǎn)生免疫調(diào)節(jié)細(xì)胞因子和趨化因子，幫助中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)揮免疫監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)作用。腦缺血后大量激活的炎性膠質(zhì)細(xì)胞，與通過(guò)損傷的血腦屏障進(jìn)入腦實(shí)質(zhì)的白細(xì)胞、免疫球蛋白、補(bǔ)體等共同引起免疫炎癥反應(yīng)，通過(guò)毒性蛋白酶和IL-1β、IL-6和TNF-α等炎癥介質(zhì)引起腦白質(zhì)損傷。腦白質(zhì)在缺血后免疫炎癥反應(yīng)中釋放大量的炎性細(xì)胞因子、蛋白酶和活性氧(ROS)等，直接或間接促進(jìn)少突膠質(zhì)細(xì)胞死亡。少突膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)目的減少可導(dǎo)致脫髓銷(xiāo)病變[17]。脫髓鞘是包括多發(fā)性硬化、阿爾茨海默病、血管認(rèn)知障礙和癡呆在內(nèi)的多種疾病中的突出病理表現(xiàn)。在疾病的后期，小膠質(zhì)細(xì)胞通過(guò)增加髓磷脂碎片的吞噬作用和營(yíng)養(yǎng)因子的分泌，刺激少突膠質(zhì)細(xì)胞促進(jìn)髓鞘再形成[18]。體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)，M1型小膠質(zhì)細(xì)胞加劇了氧糖剝奪誘導(dǎo)的少突膠質(zhì)細(xì)胞死亡[19]，引起炎癥反應(yīng)導(dǎo)致髓鞘損傷加劇腦白質(zhì)病變，影響認(rèn)知功能。另有研究表明缺血損傷后的小膠質(zhì)細(xì)胞通過(guò)分泌TGF-α、趨化因子CXCL10、TGF-β1、血小板衍生生長(zhǎng)因子A(platelet derived growth factor，PDGFA)和PDGFB對(duì)少突膠質(zhì)前體細(xì)胞(oligodendrocyte progenitor cells，OPCs)和少突膠質(zhì)細(xì)胞起到保護(hù)作用，有助于髓鞘再形成和腦白質(zhì)的完整性[20]，修復(fù)神經(jīng)功能損傷。

2 參與適應(yīng)性免疫應(yīng)答的免疫細(xì)胞

適應(yīng)性免疫在血管性癡呆中的作用是由疾病過(guò)程中血液、腦脊液和腦組織中的T細(xì)胞和B細(xì)胞亞群以及(自身)抗體水平的變化支持的。缺血性腦損傷后中樞神經(jīng)系統(tǒng)釋放三磷酸腺苷(ATP)、高遷移率族蛋白B1(HMGB1)、缺氧誘導(dǎo)因子-1α(hypoxia inducible factor-1α，HIF-1α)、S100β、腦源性抗原等危險(xiǎn)信號(hào)，通過(guò)嘌呤受體、Toll樣受體(TLRs)和晚期糖基化終產(chǎn)物受體(the receptor of advanced glycation endproducts，RAGE)激活外周免疫系統(tǒng)[21]。適應(yīng)性免疫應(yīng)答開(kāi)始啟動(dòng)。不同的免疫細(xì)胞亞群與大腦中膠質(zhì)細(xì)胞和非膠質(zhì)細(xì)胞的相互作用決定了組織損傷的程度，從而決定了血管性癡呆的預(yù)后[7]。

2.1 CD4+/CD8+成熟T細(xì)胞(即CD3+T細(xì)胞)按CD抗原不同可分為CD4+T細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞兩大亞群。CD8+T細(xì)胞主要通過(guò)直接或間接殺死靶細(xì)胞來(lái)促進(jìn)血腦屏障損傷并發(fā)揮促炎作用[22]。CD4+/CD8+比值與感染程度呈負(fù)相關(guān)，CD4+/CD8+比值的大小可作為一個(gè)反映機(jī)體免疫功能狀態(tài)的重要指標(biāo)[23]。通常體內(nèi)CD4+和 CD8+T細(xì)胞的數(shù)量會(huì)在一些特異性的病毒感染情況下增加，但是在慢性、多因素條件引起的神經(jīng)退行性疾病中，CD4強(qiáng)+和 CD8弱+T細(xì)胞也出現(xiàn)了持續(xù)性增長(zhǎng)[24]。

2.2 CD4+Th細(xì)胞亞群 CD4+T細(xì)胞稱為輔助性T細(xì)胞，按其功能不同分為促炎的Th1、Th17亞群和抑炎的Th2亞群。Th1細(xì)胞通過(guò)分泌促炎細(xì)胞因子IL-2、IL-12、干擾素-γ(IFN-γ)和TNF-α，介導(dǎo)細(xì)胞免疫應(yīng)答來(lái)促進(jìn)血腦屏障的通透性，加重炎癥反應(yīng)[25]。Th1細(xì)胞還可以通過(guò)釋放可溶性細(xì)胞因子與M1表型相互作用，將小膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化為M1型，從而增加繼發(fā)性缺血性損傷[26]。Th17細(xì)胞與慢性炎癥反應(yīng)密切相關(guān)，通過(guò)釋放促炎細(xì)胞因子IL-17、IL-21和IL-22[27]，募集中性粒細(xì)胞引發(fā)局部炎癥[28]，激活I(lǐng)L-17A破壞血腦屏障[29]，發(fā)揮區(qū)別于Th1細(xì)胞的促炎癥作用。Th2細(xì)胞通過(guò)釋放IL-4、IL-5、IL-10和IL-13等抗炎細(xì)胞因子[30]，促進(jìn)小膠質(zhì)細(xì)胞向M2型極化，來(lái)抑制破壞性的Th1型免疫應(yīng)答，促進(jìn)神經(jīng)元再生[5]，有助于恢復(fù)大腦免疫微環(huán)境穩(wěn)態(tài)。Th1/Th2失衡可導(dǎo)致大量炎性因子分泌加重炎癥反應(yīng)，有研究表明，IL-10通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡和NF-κB通路相關(guān)蛋白表達(dá)參與血管性癡呆的發(fā)生和發(fā)展，應(yīng)用免疫抑制劑IL-10可降低半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)活性，減少I(mǎi)L-2和TNF-α分泌，增強(qiáng)IL-4和IL-6分泌來(lái)調(diào)節(jié)Th1/Th2平衡[31]。

2.3 CD4+CD25+Foxp3+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cell，Treg) Treg是近年來(lái)被廣泛認(rèn)為可以抑制炎癥反應(yīng)的后天性免疫細(xì)胞，在生理?xiàng)l件下，Treg細(xì)胞通過(guò)脈絡(luò)叢進(jìn)入大腦，以確保對(duì)大腦中樞神經(jīng)系統(tǒng)的免疫監(jiān)控作用，在病理?xiàng)l件下，Treg細(xì)胞能夠抑制Th1、Th2、Th17和其他效應(yīng)細(xì)胞的功能，作為缺血后神經(jīng)炎癥的關(guān)鍵內(nèi)源性調(diào)節(jié)劑發(fā)揮作用[32]。有研究者發(fā)現(xiàn)CD4+CD25+Foxp3+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞在血管性癡呆病人外周血中表達(dá)降低，且功能減弱，提示Treg可能參與了血管性癡呆的發(fā)生發(fā)展[33]。Treg細(xì)胞會(huì)通過(guò)抑制小膠質(zhì)細(xì)胞的激活和減弱神經(jīng)炎性應(yīng)答來(lái)阻止神經(jīng)元的退化，并與Th17細(xì)胞發(fā)生拮抗作用來(lái)緩解神經(jīng)炎癥反應(yīng)[34]。Treg細(xì)胞通過(guò)抑制中性粒細(xì)胞并降低MMP-9的水平以防止血腦屏障的破壞，釋放TGF-β和IL-10[35]，以保持免疫耐受和對(duì)抗腦組織損傷[36]。

2.4 B細(xì)胞 B細(xì)胞是重要的適應(yīng)性免疫細(xì)胞，缺乏B細(xì)胞顯著增加了各種白細(xì)胞亞群向大腦的滲透，并加劇了血腦屏障的破壞[37]。B細(xì)胞也可能通過(guò)引發(fā)抗體介導(dǎo)的免疫反應(yīng)而對(duì)缺血性腦損傷產(chǎn)生不利影響[38]。在病理?xiàng)l件下，受損神經(jīng)元和調(diào)節(jié)B細(xì)胞發(fā)出IL-10和IL-4等信號(hào)驅(qū)動(dòng)小膠質(zhì)細(xì)胞向M2狀態(tài)極化，抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)的炎癥反應(yīng)[39]。

3 清熱解毒中藥對(duì)免疫細(xì)胞的調(diào)節(jié)作用

出自《肘后備急方》黃連解毒湯具有很好的清熱解毒功效，其乙醇提取物主要包含梔子苷、黃芩苷和小劈柴堿。研究顯示黃連解毒湯的乙醇提取物可以改善雙側(cè)頸總動(dòng)脈夾閉(BCCAO)模型誘導(dǎo)的血管性癡呆大鼠的認(rèn)知障礙，可逆轉(zhuǎn)BCCAO模型大鼠海馬膽堿能功能障礙和神經(jīng)元損傷，減弱小膠質(zhì)細(xì)胞活化，降低p38絲裂原活化蛋白激酶和JNK的磷酸化[40]。黃芩苷可通過(guò)降低RORγt和白介素6受體(IL-6R)的表達(dá)來(lái)抑制新產(chǎn)生的Th17細(xì)胞的分化，同時(shí)上調(diào)Foxp3蛋白表達(dá)促進(jìn)Treg細(xì)胞分化和調(diào)節(jié)活性，來(lái)抑制RORγt介導(dǎo)的IL-17在Th17細(xì)胞中的表達(dá)，可部分抑制IL-17誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)[41-42]。清開(kāi)靈注射液是在傳統(tǒng)急救丸劑安宮牛黃丸組方基礎(chǔ)上創(chuàng)新研制而成，具有清熱解毒、化痰通絡(luò)、醒神開(kāi)竅的功效。清開(kāi)靈注射液能夠通過(guò)調(diào)控小膠質(zhì)細(xì)胞表型發(fā)揮抗炎作用，通過(guò)降低M1型小膠質(zhì)細(xì)胞特異性蛋白CD16、CD32、iNOS的mRNA的表達(dá)，上調(diào)M2型小膠質(zhì)細(xì)胞特異性蛋白CD206、TGF-β的mRNA的表達(dá)，促進(jìn)活化的小膠質(zhì)細(xì)胞向有益的M2表型轉(zhuǎn)換，發(fā)揮抗炎和腦保護(hù)作用[43]。

4 結(jié) 語(yǔ)

大多數(shù)血管性癡呆病人的認(rèn)知功能障礙都是由于腦血管病造成的，在缺乏基于機(jī)制療法的情況下，預(yù)防腦血管疾病和促進(jìn)大腦健康的措施是目前防治由腦血管疾病導(dǎo)致的血管性癡呆唯一可行的選擇[44]。腦血管疾病引發(fā)的炎癥反應(yīng)在血管性癡呆的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮重要作用，膠質(zhì)細(xì)胞和淋巴細(xì)胞亞群之間的分子動(dòng)態(tài)調(diào)控可有效減少神經(jīng)炎癥對(duì)血管性癡呆癥狀進(jìn)展的影響。諸多研究表明，具有清熱解毒功效的中藥，如復(fù)方黃連解毒湯的乙醇提取物、清開(kāi)靈注射液、黃芩提取物黃芩苷等，都可通過(guò)調(diào)控免疫細(xì)胞群及其誘導(dǎo)的細(xì)胞因子的動(dòng)態(tài)來(lái)抑制腦內(nèi)炎癥反應(yīng)，修復(fù)神經(jīng)功能損傷，有效改善血管性癡呆進(jìn)展。因此，更好地理解生理和病理期間神經(jīng)免疫相互作用，發(fā)揮中藥多作用、多靶點(diǎn)、多途徑的治療優(yōu)勢(shì)，將是減少神經(jīng)炎癥影響，進(jìn)一步研發(fā)防治血管性癡呆新療法，提高病人生活質(zhì)量的關(guān)鍵。