周麗枝 胡 云 周禮鑫 童 理 楊劍文

急性缺血性腦卒中(acute ischemic stroke,AIS)是世界范圍人口死亡和功能障礙的重要原因之一，嚴(yán)重威脅人類的健康和正常生活。目前最主要的治療方式是靜脈溶栓治療，但由于治療時(shí)間窗的限制(<4.5h)，只有部分患者符合治療適應(yīng)癥，且溶栓治療會(huì)增加腦出血的風(fēng)險(xiǎn)[1]。另外，有研究表明，腦缺血/再灌注損傷會(huì)導(dǎo)致腦組織損傷的進(jìn)一步加重[2]。因此，尋找創(chuàng)新的方法來(lái)減少腦組織的缺血/再灌注損傷和改善臨床預(yù)后十分重要。

遠(yuǎn)端缺血后適應(yīng)(remote ischemic postconditioning，RIPostC)是指通過(guò)遠(yuǎn)端的組織或器官實(shí)施非致死性的缺血/再灌注干預(yù)，從而減輕重要器官的缺血/再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)損傷。大量研究表明，RIPostC有抑制炎性反應(yīng)、保護(hù)血-腦脊液屏障、改善腦循環(huán)、減少腦梗死體積等神經(jīng)保護(hù)作用[3,4]。因此，深入探討遠(yuǎn)端缺血后適應(yīng)在急性缺血性腦卒中的潛在作用和神經(jīng)保護(hù)機(jī)制，可為急性缺血性腦卒中的治療提供新的依據(jù)及策略。

一、遠(yuǎn)端缺血后適應(yīng)概念的發(fā)展與演變

1986年，Murry等[5]提出缺血預(yù)處理的概念，缺血預(yù)處理(ischemic preconditioning，IP)指在組織或器官發(fā)生缺血損傷前，予以短周期的缺血/再灌注干預(yù)，從而保護(hù)減輕組織或器官的I/R損傷。在犬的缺血模型中，他們證實(shí)缺血預(yù)處理啟動(dòng)心臟保護(hù)作用，并使心肌對(duì)缺血損傷具有抵抗性。但由于難以預(yù)測(cè)缺血事件的發(fā)生時(shí)間，這使得缺血預(yù)處理的臨床意義受限。2003年，Zhao等[6]提出缺血后適應(yīng)(ischemic postconditioning，IPostC)，指組織或器官發(fā)生缺血后,予以短周期的缺血/再灌注處理，從而減輕組織或器官的I/R損傷。而后，在2006年Zhao等[7]將缺血后適應(yīng)進(jìn)行腦保護(hù)研究，并證實(shí)IPostC通過(guò)減少細(xì)胞凋亡和自由基產(chǎn)物實(shí)現(xiàn)神經(jīng)保護(hù)作用。但由于IPostC觸發(fā)腦保護(hù)的前提條件是引發(fā)腦組織的另一次缺血事件，這可能對(duì)缺血、缺氧敏感的腦組織造成不可逆的損害，因此IPostC臨床應(yīng)用的可行性及安全性較低。

RIPostC是指通過(guò)遠(yuǎn)端的組織或器官實(shí)施非致死性的缺血/再灌注干預(yù)，以此減輕重要器官的I/R損傷[8]。2005年Kerendi[9]等在鼠心肌缺血模型中，通過(guò)對(duì)腎動(dòng)脈予以反復(fù)的缺血/再灌注干預(yù)，證明RIPostC對(duì)I/R損傷的保護(hù)意義。在后續(xù)的研究中，Zong等[10]研究發(fā)現(xiàn)，RIPostC通過(guò)抑制HIF-1的過(guò)表達(dá)來(lái)抑制炎性反應(yīng)，從而減少腦I/R損傷。Li等[11]研究證明，RIPostC通過(guò)抑制細(xì)胞凋亡實(shí)現(xiàn)神經(jīng)保護(hù)作用。Landman等[12]對(duì)AIS患者予以RIPostC干預(yù)，通過(guò)觀察梗死面積和臨床預(yù)后，證實(shí)RIPostC臨床應(yīng)用的有效性及安全性。

二、遠(yuǎn)端缺血后適應(yīng)的分類

RIPostC可根據(jù)干預(yù)的時(shí)間分為快速遠(yuǎn)端缺血后適應(yīng)和延遲遠(yuǎn)端缺血后適應(yīng)。快速遠(yuǎn)端缺血后適應(yīng)在I/R后幾秒鐘至幾分鐘進(jìn)行干預(yù)，而延遲遠(yuǎn)端缺血后適應(yīng)在I/R后幾小時(shí)或2天后開始干預(yù)[13]。

2009年Ren等[14]在永久性大腦中動(dòng)脈閉塞和30min雙側(cè)頸總動(dòng)脈閉塞模型中，對(duì)左股動(dòng)脈即刻行RIPostC干預(yù)，證實(shí)快速RIPostC對(duì)AIS具有明確的保護(hù)意義。2012年Sun等[15]在實(shí)驗(yàn)中，以大鼠大腦中動(dòng)脈閉塞90min，再灌注72h為模型，在再灌注3h和6h對(duì)雙側(cè)股動(dòng)脈行延遲性RIPostC處理，結(jié)果顯示，再灌注后6h的延遲性RIPostC比在3h有更好的神經(jīng)保護(hù)作用。目前遠(yuǎn)端缺血后適應(yīng)并無(wú)統(tǒng)一的實(shí)施方案。因此，標(biāo)準(zhǔn)化遠(yuǎn)隔缺血后適應(yīng)的干預(yù)方式(包括周期數(shù)、每個(gè)周期的缺血和再灌注持續(xù)時(shí)間、缺血間隔時(shí)間)，可能是將其從臨床前研究轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用的關(guān)鍵點(diǎn)。

三、遠(yuǎn)端缺血后適應(yīng)的機(jī)制假說(shuō)

1.體液假說(shuō):在心血管方面的研究中，筆者發(fā)現(xiàn)存在保護(hù)性因子從條件部位通過(guò)血管傳遞并轉(zhuǎn)運(yùn)至目標(biāo)器官，從而引起心臟內(nèi)源性保護(hù)作用[16]。而后在RIPostC與AIS的研究中體液因素也得到證實(shí)，其中NO合酶(NOS)是重要的介導(dǎo)物質(zhì)。Pignataro等[17]研究證實(shí)，RIPostC可上調(diào)大鼠中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元NOS的表達(dá)，當(dāng)抑制神經(jīng)元NOS的表達(dá)或阻斷神經(jīng)節(jié)的傳遞都可阻止RIPostC誘導(dǎo)的神經(jīng)保護(hù)，這表明體液機(jī)制與神經(jīng)機(jī)制都參與其中。另外，Hess等[18]研究發(fā)現(xiàn)，RIPostC可誘導(dǎo)亞硝酸鹽增多，然后亞硝酸鹽可通過(guò)血液循環(huán)由外周轉(zhuǎn)運(yùn)至大腦，并在I/R損傷區(qū)域還原為NO，最終NO介導(dǎo)缺氧性血管舒張從而改善腦血流量。

2.神經(jīng)假說(shuō)：2009年，Ren等[14]在缺血性腦卒中模型中，通過(guò)注射辣椒素(一種傳入神經(jīng)阻滯劑)消除肢體RIPostC的保護(hù)作用，證實(shí)RIPostC是通過(guò)調(diào)節(jié)神經(jīng)活動(dòng)來(lái)阻斷I/R損傷。2012年，Sun等[19]研究發(fā)現(xiàn)，迷走神經(jīng)局部電刺激(electric stimulation,ES)可減少大鼠腦梗死體積。以此為基礎(chǔ)，2015年Xiao等[20]通過(guò)神經(jīng)切除術(shù)阻斷ES的保護(hù)作用，證實(shí)ES作用中有傳入神經(jīng)的信號(hào)傳遞機(jī)制。然后將RIPostC聯(lián)合ES的組和各自單獨(dú)組進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)聯(lián)合組并不能增強(qiáng)神經(jīng)保護(hù)作用，這說(shuō)明RIPostC和ES一樣都可通過(guò)神經(jīng)傳導(dǎo)機(jī)制介導(dǎo)腦保護(hù)作用。進(jìn)一步的研究中，Wang等[21]通過(guò)蛋白質(zhì)印跡和免疫熒光染色的方式評(píng)估神經(jīng)突觸發(fā)生，結(jié)果顯示SYN1、PSD95和GAP43表達(dá)增加，這說(shuō)明RIPostC可能通過(guò)促進(jìn)突觸形成實(shí)現(xiàn)神經(jīng)保護(hù)意義。

3.免疫假說(shuō)：2009年，Hug等[22]研究發(fā)現(xiàn)，AIS可誘導(dǎo)的外周免疫抑制綜合征的發(fā)生，包括淋巴細(xì)胞減少，T輔助細(xì)胞損傷和單核細(xì)胞功能障礙。后來(lái)，Liu等[23]在局灶性缺血小鼠模型中，通過(guò)分析免疫細(xì)胞群以及炎性細(xì)胞因子，結(jié)果表明RIPostC顯著抑制脾臟和淋巴結(jié)的CD4+T細(xì)胞、血液和淋巴結(jié)的CD8+T細(xì)胞以及脾臟中自然殺傷性T細(xì)胞的降低，并抑制梗死腦組織IL-4水平的升高，這證實(shí)RIPostC可通過(guò)調(diào)節(jié)中樞及外周免疫實(shí)現(xiàn)腦保護(hù)作用。

4.最終途徑：2012年，Sun等[15]在局灶性腦I/R損傷大鼠模型中，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)使用開放劑二氮嗪可以保護(hù)腦組織I/R損傷，而使用ATP敏感的鉀離子(KATP)阻滯劑5-羥基癸酸可以逆轉(zhuǎn)RIPostC 的神經(jīng)保護(hù)作用，這表明RIPostC可通過(guò)打開KATP通道減少I/R損傷。Huang等[24]在大鼠心跳驟停模型中，證實(shí)RIPostC通過(guò)PINK1/Parkin信號(hào)通路抑制線粒體過(guò)度激活，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)模型大鼠神經(jīng)功能的保護(hù)。因此筆者推測(cè)，RIPostC對(duì)腦的保護(hù)機(jī)制中可能存在一種最終途徑。其中，RIPostC可開放KATP通道，阻止線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔的打開，維持正常線粒體功能，從而減少I/R損傷。

總的來(lái)說(shuō)，目前關(guān)于遠(yuǎn)端缺血后適應(yīng)在AIS中的神經(jīng)保護(hù)機(jī)制是尚不明確的。因其復(fù)雜性、多因素性以及多種機(jī)制聯(lián)合作用的緣故，需要更加完善的探索與研究。

四、遠(yuǎn)端缺血后適應(yīng)的臨床應(yīng)用

基于臨床前研究的理論依據(jù)，目前在臨床研究中有許多關(guān)于RIPostC的報(bào)道，其中肢體短暫缺血-再灌注處理是最常用的干預(yù)方法。關(guān)于遠(yuǎn)端缺血后適應(yīng)在急性缺血性腦卒中患者中的臨床研究表明，RIPostC在AIS治療中臨床可行性強(qiáng)，安全性高，且具有神經(jīng)保護(hù)作用(表1)。

表1 RIPostC在AIS患者中的臨床研究

ET.血管內(nèi)治療

其中Zhao等[25]在一項(xiàng)Ⅰ期研究中，對(duì)急性前循環(huán)大血管閉塞并接受急性血管內(nèi)治療(endovascular treatment，ET)的患者實(shí)施RIPostC干預(yù)，結(jié)果顯示，所納入的20例患者沒(méi)有出現(xiàn)嚴(yán)重不良事件，并且絕大部分的患者均完成干預(yù)周期。另外，統(tǒng)計(jì)分析顱內(nèi)壓、腦灌注壓、平均動(dòng)脈壓、心率等指數(shù)在干預(yù)前、中、后均無(wú)明顯變化。這說(shuō)明RIPostC對(duì)急性前循環(huán)大血管閉塞并接受ET治療的AIS患者臨床可行性強(qiáng)、安全性高。An等[29]對(duì)64例接受靜脈溶栓的AIS患者進(jìn)行前瞻性、單中心、隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，符合納入標(biāo)準(zhǔn)的患者被隨機(jī)分為RIPC組(n=34)和對(duì)照組(n=34)，RIPC組患者在靜脈溶栓后3h內(nèi)開始首次干預(yù)，予以5輪RIPC干預(yù)周期，包括袖帶自動(dòng)充氣(至180mmHg持續(xù)5min)和放氣(持續(xù)3min)，此后住院期間每日2次干預(yù)周期，而對(duì)照組無(wú)上述干預(yù)。結(jié)果顯示，在90天RIPC組患者良好恢復(fù)率(mRS 0～1分)優(yōu)于對(duì)照組。這說(shuō)明重復(fù)的RIPostC聯(lián)合阿替普酶靜脈溶栓治療可明顯促進(jìn)AIS患者神經(jīng)功能的恢復(fù)，并改善其臨床預(yù)后。

綜上所述，遠(yuǎn)端缺血后適應(yīng)作為AIS的一種潛在治療方式，其可行性、安全性及療效性在臨床前和臨床實(shí)驗(yàn)中均已證實(shí)。目前RIPostC具體的分子機(jī)制尚不明確，另外關(guān)于干預(yù)方法、時(shí)間窗的研究也有所欠缺。未來(lái)的研究應(yīng)多角度分析RIPostC的治療作用，重點(diǎn)關(guān)注實(shí)施方案、機(jī)制等方面，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端缺血后適應(yīng)的臨床轉(zhuǎn)化。