周夢琴，蘇 芃，2，梁景巖，2，熊天慶，2

1.揚州大學(xué)醫(yī)學(xué)院轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院，江蘇 揚州 225009

2.江蘇省中西醫(yī)結(jié)合老年病防治重點實驗室，江蘇 揚州 225009

腦卒中是導(dǎo)致全球人口死亡及永久性殘疾的主要原因之一，其中腦梗死約占87%，能永久性或短暫性血管阻塞導(dǎo)致腦細胞死亡，其特點主要有病情進展快、致死率和致殘率高等，給社會帶來了沉重的經(jīng)濟和健康負擔(dān)［1-2］。如今，治療腦梗死的選擇依然有限，組織型纖溶酶原激活劑（一種能在很短時間內(nèi)用于恢復(fù)大腦血流灌注的溶栓劑）仍是目前唯一用于治療急性腦梗死的藥物，但其治療窗口期僅4.5 h，應(yīng)用范圍與療效也存在不足［3］。目前，對于腦梗死潛在發(fā)病機制的認識仍不全面，導(dǎo)致新藥開發(fā)及治療策略推進緩慢。

眾多研究表明，先天性和適應(yīng)性免疫反應(yīng)均為腦梗死進展的關(guān)鍵因素，免疫系統(tǒng)貫穿了腦卒中的全過程，神經(jīng)毒性的產(chǎn)生及組織的重構(gòu)與修復(fù)作為危險因素都產(chǎn)生了負面作用，因此免疫系統(tǒng)與大腦雙方的相互影響共同調(diào)控了疾病發(fā)展趨勢。腦梗死后嚴(yán)重的腦缺血誘發(fā)免疫激活反應(yīng)，加劇了神經(jīng)功能缺損，主要通過自主神經(jīng)系統(tǒng)過度激活導(dǎo)致全身免疫系統(tǒng)發(fā)生改變，引發(fā)全身免疫抑制，即為SIID。SIID 的主要表現(xiàn)包括淋巴細胞減少、先天性和適應(yīng)性免疫細胞功能失調(diào)等，其導(dǎo)致的抗菌防御受損可促使患者高發(fā)腦卒中后感染［4-6］，不論是局部神經(jīng)炎癥過程還是全身性感染都會對腦卒中后的結(jié)果產(chǎn)生負面影響。目前，腦卒中及SIID 的相關(guān)機制仍知之甚少，更深入的了解可能對識別靶基因和功能通路以及指導(dǎo)包括藥物開發(fā)與利用在內(nèi)的治療干預(yù)有重要意義［7］。

隨著幾十年大規(guī)模針對神經(jīng)保護的臨床試驗失敗，目前腦卒中治療的重點逐漸從神經(jīng)保護轉(zhuǎn)向神經(jīng)血管保護［8］，SIID 的啟動和發(fā)展也都離不開神經(jīng)血管共同的調(diào)控作用。NVU 是神經(jīng)血管人為定義的最小單位，由三個基本單位組成:血管細胞（內(nèi)皮細胞、周細胞和平滑肌細胞）、神經(jīng)膠質(zhì)細胞（星形膠質(zhì)細胞、小膠質(zhì)細胞和少突膠質(zhì)細胞）和神經(jīng)元，還包括腦脈管系統(tǒng)內(nèi)的ECM，共同構(gòu)成協(xié)調(diào)的神經(jīng)血管耦合并維持高度選擇性的血腦屏障。所有NVU 組分在結(jié)構(gòu)和功能上密切相關(guān)且不可或缺，與維持腦微環(huán)境穩(wěn)態(tài)、調(diào)節(jié)血流量及免疫等密切相關(guān)。該結(jié)構(gòu)與功能性多細胞模塊強調(diào)了神經(jīng)元和腦脈管系統(tǒng)之間獨特的串?dāng)_聯(lián)系，腦梗死后每個模塊均直接接觸有害因素，通過各自及相互間的作用介導(dǎo)多個細胞和分子水平上的炎癥過程，從而在疾病進展中發(fā)揮關(guān)鍵作用［9-11］。

如今，腦卒中的治療趨勢已從僅關(guān)注保護神經(jīng)元轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)NVU不同組分間關(guān)系正?；?，后者成為探索腦梗死機制和治療的新范式。NVU 各組分具有不同的異質(zhì)性，可能賦予NVU在損傷后不同階段有害/保護性雙重作用，如在損傷后觸發(fā)延遲的恢復(fù)反應(yīng)，調(diào)節(jié)先天性和適應(yīng)性免疫系統(tǒng)在腦梗死后促炎/抗炎反應(yīng)的平衡。當(dāng)炎癥和損傷超過內(nèi)在修復(fù)能力時也必然導(dǎo)致較差的臨床結(jié)果。為進一步了解免疫炎癥過程并設(shè)計相關(guān)治療，恢復(fù)腦損傷或疾病后的穩(wěn)態(tài)，闡明病理條件下NVU 不同組分的動態(tài)炎癥變化及免疫協(xié)調(diào)機制是有必要的［12-14］。

因此，本文就腦梗死后NVU參與SIID可能的相關(guān)機制進行綜述，探究免疫系統(tǒng)在腦梗死發(fā)生、發(fā)展中的效應(yīng)，以及腦卒中免疫調(diào)節(jié)治療的可能性。

1 腦梗死后免疫抑制的發(fā)生及對腦梗死的影響

免疫系統(tǒng)在腦梗死的發(fā)生、進展和修復(fù)中都有參與，包括先天性和適應(yīng)性免疫，在損傷的急性和慢性階段都起著關(guān)鍵作用［13］。生理條件下，免疫系統(tǒng)與神經(jīng)系統(tǒng)通過多種途徑相互作用以維持穩(wěn)態(tài)，但嚴(yán)重的腦損傷（如腦卒中）可打破這一平衡。腦梗死發(fā)作后24 h 內(nèi)，初級和次級淋巴器官被激活，受傷和死亡的細胞釋放DAMP，炎癥級聯(lián)的激活導(dǎo)致大腦中的神經(jīng)炎癥狀態(tài)發(fā)展至全身，伴細胞因子、趨化因子和其他促炎介質(zhì)在血液循環(huán)中的水平顯著升高［15-16］，免疫系統(tǒng)逐漸疲累力竭，在腦卒中發(fā)作后數(shù)小時至數(shù)天內(nèi)的亞急性期觸發(fā)免疫抑制狀態(tài)，功能狀態(tài)隨細胞免疫功能迅速且持續(xù)的減弱而受到抑制，特征表現(xiàn)為淋巴細胞數(shù)減少（主要是CD4+T 細胞），次級淋巴器官（如脾臟）萎縮和抗炎細胞因子水平升高［11］，主要表現(xiàn)還有中性粒細胞/淋巴細胞比值增加，單核細胞上抗原提呈分子HLA-DR 表達減少，并伴隨促炎性細胞因子（如γ 干擾素、TNF-α）產(chǎn)生減少而抗炎細胞因子（如IL-10）產(chǎn)生增加，Th1 細胞活性受損（從Th1 細胞轉(zhuǎn)變?yōu)門h2 細胞）［17］。此外，分化的Treg 細胞及脾臟中B 細胞的丟失也進一步損害了宿主對病原體的防御［18］。腦梗死后持續(xù)加劇的神經(jīng)功能缺損導(dǎo)致全身免疫系統(tǒng)發(fā)生改變，這種現(xiàn)象被稱為SIID，其雖然對緩解炎癥損傷有一定的積極意義，但會加重感染風(fēng)險甚至可能危及生命，產(chǎn)生全身性不良影響，主要表現(xiàn)為腦卒中相關(guān)性肺炎和尿路感染［19］。

1.1 SIID的發(fā)生機制

中樞神經(jīng)系統(tǒng)通過復(fù)雜的神經(jīng)和體液途徑共同調(diào)控免疫功能，目前主要包括交感神經(jīng)系統(tǒng)、副交感神經(jīng)系統(tǒng)和HPA［20］，但有關(guān)全身性免疫抑制的具體機制仍未完全明確。

1.1.1 交感神經(jīng)系統(tǒng)對SIID 的影響 腦梗死會顯著誘發(fā)交感神經(jīng)系統(tǒng)過度激活，降低感染閾值并增加感染風(fēng)險。腎上腺素、去甲腎上腺素和多巴胺等兒茶酚胺是交感神經(jīng)系統(tǒng)介質(zhì)，當(dāng)交感腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)興奮時被大量分泌釋放入血，通過免疫細胞的腎上腺素能受體起作用，目前已有研究發(fā)現(xiàn)與交感神經(jīng)系統(tǒng)活性相關(guān)的ARRβ2/NF-κB 通 路［21］或cAMP/PKA/NF-κB 通路［22］可誘導(dǎo)免疫抑制。首先，減少γ 干擾素（NK細胞和T 淋巴細胞產(chǎn)生的關(guān)鍵效應(yīng)細胞因子之一）的產(chǎn)生，抑制了細胞毒性T 淋巴細胞相關(guān)抗原4 的表達，誘導(dǎo)淋巴細胞凋亡，抗炎細胞因子分泌增加［16，23］；其次，下調(diào)MHC Ⅱ類分子表達，減弱了抗原提呈細胞功能，減少血液中TNF 和IL-6 的產(chǎn)生，促進M2 型（抗炎）巨噬細胞的分化，協(xié)同刺激抗炎細胞因子的產(chǎn)生并激活了Th2 細胞免疫應(yīng)答；最后，下調(diào)轉(zhuǎn)錄因子NF-κB（炎癥基因表達的主要調(diào)節(jié)因子）的活性，可抑制促炎性細胞因子（IL-1β、TNF-α 和IL-6）的基因轉(zhuǎn)錄，上調(diào)抗炎細胞因子（如IL-10），抑制Th1 細胞活性及細胞免疫應(yīng)答［21-22］。研究顯示，通過β 腎上腺素受體阻斷劑普萘洛爾抑制交感神經(jīng)系統(tǒng)，可減少淋巴細胞功能障礙和細菌感染，提高大腦中動脈栓塞小鼠的存活率［24］，佐證了交感神經(jīng)系統(tǒng)的激活是導(dǎo)致腦卒中后感染發(fā)生率高的主要免疫抑制機制。

1.1.2 HPA 對SIID 的 影 響 HPA 是神 經(jīng)內(nèi) 分泌系統(tǒng)的重要組成部分。HPA 和交感神經(jīng)系統(tǒng)的激活可導(dǎo)致腎上腺類固醇激素和兒茶酚胺的全身釋放，是大手術(shù)、腦損傷或創(chuàng)傷后免疫炎癥反應(yīng)的重要組成部分。一方面，兒茶酚胺能與HPA 通路協(xié)同作用，通過去甲腎上腺素和糖皮質(zhì)激素的協(xié)調(diào)作用誘導(dǎo)外周室的脾萎縮和NK 細胞數(shù)減少，隨后支配誘導(dǎo)的細胞因子信號通路抑制因子3上調(diào)充當(dāng)負反饋抑制劑以抑制外周區(qū)室中NK細胞的生成［25］。另一方面，下丘腦可感知腦卒中致腦損傷所產(chǎn)生的IL-1、IL-6、IL-10 和TNF-α，從而通過激活HPA 增加下丘腦促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素的合成，以刺激垂體前葉產(chǎn)生促腎上腺皮質(zhì)激素進入腎上腺過度釋放糖皮質(zhì)激素，而糖皮質(zhì)激素具有強大的抗炎作用，可作用于T 淋巴細胞減少γ 干擾素的產(chǎn)生并誘導(dǎo)其凋亡，也作用于單核細胞促進IL-10 分泌，這可能是腦梗死后血液和脾臟中淋巴細胞、NK 細胞減少，以及中性粒細胞、單核細胞防御機制受損的重要原因［18，21］。Prass 等［24］觀察到，通過糖皮質(zhì)激素受體阻滯劑RU486抑制HPA可預(yù)防淋巴細胞減少、凋亡及單核細胞功能障礙，但與普萘洛爾治療效果不同，其并未減少細菌感染。以上結(jié)果揭示了HPA 在SIID 中有一定作用但可能不如交感神經(jīng)系統(tǒng)關(guān)鍵。

1.1.3 副交感神經(jīng)系統(tǒng)對SIID 的影響 膽堿能抗炎途徑主要包括迷走神經(jīng)、脾臟和α7nAChR。腦梗死后激活的副交感神經(jīng)系統(tǒng)通過分泌乙酰膽堿與α7nAChR 結(jié)合，α7nAChR 表達上調(diào)可抑制NF-κB 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及小膠質(zhì)細胞炎癥反應(yīng)，下調(diào)炎癥水平，保護神經(jīng)細胞免受氧化應(yīng)激并促進腦功能恢復(fù)。此外，副交感神經(jīng)系統(tǒng)通過活化迷走神經(jīng)和刺激α7nAChR來調(diào)節(jié)脾免疫反應(yīng)，是大腦調(diào)節(jié)脾和外周免疫系統(tǒng)相關(guān)的一個重要途徑，如分泌乙酰膽堿的T 淋巴細胞可抑制脾臟生成TNF-α［26-27］。對于腦卒中相關(guān)性感染，一方面已知巨噬細胞與肺泡上皮細胞都是肺膽堿能抗炎信號傳導(dǎo)的主要細胞靶標(biāo)，Engel 等［28］證實大腦中動脈栓塞小鼠模型的副交感神經(jīng)活性迅速增加后，會導(dǎo)致肺先天免疫反應(yīng)由于膽堿能信號傳導(dǎo)提升受到抑制，增加了感染易感性；另一方面研究驗證在腦梗死小鼠亞急性期（腦卒中3 d 后）使用Varenicline（一種α7nAChR 高親和力激動劑）可減少大腦炎癥反應(yīng)，改善其運動功能，表明活化的副交感神經(jīng)系統(tǒng)可減輕亞急性期炎癥損傷，可能存在有調(diào)節(jié)腦部炎癥的時間窗口［29］。綜上所述，通過迷走神經(jīng)和α7nAChR刺激膽堿能抗炎途徑可能是一種神經(jīng)保護策略，但膽堿能途徑的額外刺激也可能會加劇危及生命的細菌感染風(fēng)險，免疫調(diào)節(jié)治療須保持感染易感性增加和神經(jīng)保護之間的平衡。

由上述可知，腦卒中后交感神經(jīng)系統(tǒng)過度激活，兒茶酚胺水平持續(xù)升高介導(dǎo)了早期淋巴細胞激活減少與腦卒中后抗菌免疫反應(yīng)受損，轉(zhuǎn)錄因子NF-κB 與星形膠質(zhì)細胞、小膠質(zhì)細胞的激活緊密關(guān)聯(lián)；副交感神經(jīng)激活后通過α7nAChR抑制小膠質(zhì)細胞等免疫細胞釋放外周免疫因子，產(chǎn)生免疫抑制；激活HPA 可升高糖皮質(zhì)激素，抑制了促炎性細胞因子的產(chǎn)生并阻止免疫細胞增殖以促進細胞凋亡。此外，死亡的神經(jīng)元和非神經(jīng)元釋放DAMP 進一步激活固有免疫細胞（如小膠質(zhì)細胞）和其他細胞（如周細胞［30］）中的先天性免疫受體產(chǎn)生促炎性細胞因子，并與其他促炎介質(zhì)共同破壞血腦屏障，從而進一步觸發(fā)神經(jīng)體液反應(yīng)［13］，多種機制協(xié)同破壞NVU的穩(wěn)定性而促進了SIID的發(fā)展。

1.2 SIID對腦梗死的影響

腦梗死初期引起的一系列免疫反應(yīng)不僅涉及腦損傷，還包含反饋性的修復(fù)。SIID 的發(fā)展可能作為一種適應(yīng)性保護代償機制，減輕腦內(nèi)過度炎癥反應(yīng)，阻止腦損傷的進一步發(fā)展。由于腦損傷可削弱免疫細胞功能，抑制免疫系統(tǒng)，導(dǎo)致淋巴細胞數(shù)減少，NK細胞和T細胞的細胞因子分泌失調(diào)，從而影響腦卒中的嚴(yán)重程度及相關(guān)感染的發(fā)病率［19，31］。目前，腦梗死后免疫反應(yīng)的性質(zhì)是否受梗死位置的影響尚未明確，但腦損傷的程度可能決定了SIID是否發(fā)生及其嚴(yán)重程度［11］。

SIID 下調(diào)免疫反應(yīng)減少炎癥損傷的同時也減弱了機體對病原體的抵抗力而導(dǎo)致感染易感性增加。流行病學(xué)數(shù)據(jù)表明，腦卒中后感染是患者死亡和殘疾的主要原因，感染率與研究特征和患者的臨床狀況有關(guān)且結(jié)果差異較大，目前最新文獻報道總感染率高達30%，肺炎和尿路感染率均約為10%，重癥監(jiān)護室中比率更高，肺炎與死亡顯著相關(guān)（比值比為3.62）。全身性免疫系統(tǒng)的抑制發(fā)生在多種中樞神經(jīng)系統(tǒng)急性損傷中，致感染易感性增加，全身性感染亦增強了針對腦抗原的自身免疫反應(yīng)，對預(yù)后產(chǎn)生不利影響，與較高的復(fù)發(fā)率和再入院率密切相關(guān)［17，20］。目前，腦卒中后中樞神經(jīng)系統(tǒng)與免疫系統(tǒng)相互作用的機制尚未完全闡明，腦卒中不同階段觀察到的免疫抑制有不同的效果，結(jié)合最新腦卒中后肺炎相關(guān)的分析報道可推斷SIID 是腦梗死急性期后感染率極高的重要危險因素，兩者間相互促進預(yù)后不良結(jié)果［17，32］。探索如何在不損傷腦的情況下有效控制SIID 對全身免疫變化的影響，對改善患者存活率和生活質(zhì)量具有重要意義。

從正面影響來看，腦卒中急性期受損血腦屏障允許免疫細胞幾乎不受限制地進入中樞神經(jīng)系統(tǒng)，同時讓通常在大腦中被隔離的抗原很可能第一次暴露出來，有證據(jù)表明這些抗原可在實驗性腦卒中后數(shù)小時內(nèi)進入循環(huán)并提呈給淋巴結(jié)中的淋巴細胞，從而誘導(dǎo)自身反應(yīng)性T 淋巴細胞和B 淋巴細胞啟動自身免疫反應(yīng)［33］。因此，SIID可通過下調(diào)外周免疫應(yīng)答使中樞神經(jīng)系統(tǒng)免受自身免疫的侵?jǐn)_，最大限度地減少大腦腦梗死后進一步的免疫病理反應(yīng)，從而產(chǎn)生保護作用，但這需要以宿主高易感性為代價。

綜上所述，SIID 的總體后果尚不清楚，不同病況的患者可能結(jié)果差異很大。但是，感染對腦卒中各個階段的有害影響是毋庸置疑的。因此，進一步研究SIID 相關(guān)調(diào)控信號和免疫機制，探索預(yù)防或減少感染的相關(guān)免疫治療策略一定會在未來受到越來越多的關(guān)注。

2 神經(jīng)血管單元在腦梗死后免疫抑制中的作用

功能性NVU 是滿足大腦動態(tài)代謝需求的核心，毫無疑問NVU在腦梗死的病理生理過程中起著主導(dǎo)作用，對炎癥免疫反應(yīng)具有深遠的影響。多種機制嚴(yán)重改變炎癥/抗炎介質(zhì)的平衡，破壞了NVU的穩(wěn)定性，導(dǎo)致血腦屏障功能障礙，從而啟動SIID。另外，NVU 重要組成細胞也可自主或在相互作用下轉(zhuǎn)變?yōu)榭寡妆硇痛龠M并參與SIID。

2.1 血腦屏障中內(nèi)皮細胞的促炎表型促進SIID啟動

腦毛細血管內(nèi)皮細胞是NVU 的主要成分，有助于血腦屏障的形成。生理條件下，由于血腦屏障具有高度選擇性，血管中的大分子和極性分子不能擴散到中樞神經(jīng)系統(tǒng)實質(zhì)中。與外周器官中的毛細血管內(nèi)皮細胞不同，大腦中的毛細血管內(nèi)皮細胞是無孔的，其特征是細胞旁擴散水平低，胞飲活性最小，有多種轉(zhuǎn)運蛋白，這些特性賦予其血腦屏障獨特的運輸系統(tǒng)。腦毛細血管內(nèi)皮細胞通過緊密連接和黏附連接形成連續(xù)層，阻斷了毛細血管內(nèi)皮細胞之間的細胞旁擴散途徑，還可選擇性地緩沖血液成分波動對腦間質(zhì)液的影響，調(diào)節(jié)大腦微環(huán)境和神經(jīng)元信號傳導(dǎo)［34-35］。

腦內(nèi)皮細胞中白細胞黏附分子表達水平低，能防止免疫細胞的浸潤，但在血腦屏障被破壞后，腦毛細血管內(nèi)皮細胞的內(nèi)皮黏附分子（ICAM-1、VCAM-1、P 選擇素和E 選擇素）生成增多，促炎表型表達上調(diào)，促進急性炎癥期外周免疫細胞滲入腦實質(zhì)，并在晚期誘導(dǎo)T 淋巴細胞和B 淋巴細胞浸潤，隨著更多特異性免疫細胞參與，炎癥反應(yīng)也將不斷加重［35-37］。因此，由于腦梗死損傷血腦屏障結(jié)構(gòu)組分后蛋白水解酶被激活，同時激活中性粒細胞活性，導(dǎo)致蛋白水解酶暴露于NVU 中，腦毛細血管內(nèi)皮細胞緊密的連接與基底膜均被破壞［38］，血腦屏障通透性大大增加，允許各種促炎性細胞因子、免疫細胞隨意進入血腦屏障中，加重腦內(nèi)炎癥反應(yīng)，最終導(dǎo)致SIID啟動。

2.2 促炎表型腦周細胞破壞血腦屏障參與啟動SIID的潛力

腦毛細血管內(nèi)平滑肌細胞被周細胞取代，周細胞通過共同的基底膜與腦毛細血管內(nèi)皮細胞密切聯(lián)系但不直接接觸，并具有類似平滑肌細胞的收縮特征，故可調(diào)節(jié)毛細血管的腦血流量［39］。根據(jù)位置、形態(tài)和蛋白質(zhì)表達，中樞神經(jīng)系統(tǒng)周細胞可分為三種亞型:動脈周細胞在調(diào)節(jié)腦血流量方面起著至關(guān)重要的作用，毛細血管周細胞對于維持血腦屏障完整性很重要，小靜脈周細胞可調(diào)節(jié)外周免疫細胞浸潤腦細胞［40］。這三種周細胞亞型在正常大腦及腦梗死后腦損傷與功能恢復(fù)中都起著關(guān)鍵作用，促進血管生成及神經(jīng)發(fā)生，對血腦屏障的發(fā)育和止血也有重大貢獻，毫無疑問中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的周細胞具有更復(fù)雜且重要的功能。相比其他組織器官，大腦中的毛細血管內(nèi)皮細胞具有更廣泛的周細胞覆蓋。有體外研究表明，與周細胞關(guān)系緊密的毛細血管內(nèi)皮細胞比單獨的毛細血管內(nèi)皮細胞更能抵抗細胞凋亡，進一步證明了周細胞在支持血腦屏障形成并維持其結(jié)構(gòu)完整性中的作用［9，35］。

在中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥中，腦周細胞可表現(xiàn)出促炎或抗炎不同表型。周細胞通過表達多種神經(jīng)營養(yǎng)因子在腦梗死后促進神經(jīng)元和軸突再生，并與毛細血管內(nèi)皮細胞相互作用支持新血管的形成及血腦屏障的穩(wěn)定，對保護腦實質(zhì)免受白細胞浸潤產(chǎn)生重要作用［6，30］。此外，毛細血管小靜脈末端的周細胞對外周免疫細胞浸潤的調(diào)節(jié)作用可減輕神經(jīng)血管損傷［40］。相比之下，周細胞的促炎特性更加突出。一方面，在腦梗死后超急性期，周細胞可能因參與血管收縮導(dǎo)致在毛細血管閉塞（無回流現(xiàn)象），并可于后期轉(zhuǎn)變?yōu)榇傺妆硇驮鰪娧X屏障的通透性，促進腦水腫形成［41-42］。另一方面，在免疫反應(yīng)募集白細胞的過程中，周細胞通過持續(xù)表達低水平的黏附分子感知組織損傷，在腦卒中產(chǎn)生的炎癥細胞因子及DAMP 的誘導(dǎo)下，分泌促炎免疫活性因子包括IL、TNF-α和γ干擾素，產(chǎn)生大量的活性氧、一氧化氮和其他促炎性細胞因子［39，43］，從而對NVU 的細胞造成損害并破壞血腦屏障。另有報道稱，周細胞可以被激活、增殖并遷移到鄰近的缺血性腦實質(zhì)中，表達小膠質(zhì)細胞標(biāo)志物并獲得小膠質(zhì)細胞表型，從而參與免疫反應(yīng)［30］。

綜上可知，周細胞雖有一定的調(diào)節(jié)保護作用，但其協(xié)同促炎推進SIID 發(fā)展的潛力同樣難以忽視，但目前是何種機制主導(dǎo)、作用的具體時機及相關(guān)調(diào)節(jié)信號均不清楚。另外要特別提出的是，早先研究表明周細胞可表達多種血管介質(zhì)受體，其中包括兒茶酚胺［44］正是前文所述SIID 重要的發(fā)生機制交感神經(jīng)系統(tǒng)激活的產(chǎn)物。

2.3 星形膠質(zhì)細胞在腦梗死早期破壞血腦屏障啟動免疫反應(yīng)而在腦梗死晚期促進并參與SIID

星形膠質(zhì)細胞是高度異質(zhì)的神經(jīng)膠質(zhì)細胞，以非重疊的方式遍布整個中樞神經(jīng)系統(tǒng)。在NVU 中，星形膠質(zhì)細胞位于神經(jīng)元和毛細血管內(nèi)皮細胞間的中心，特殊的位置使其能夠調(diào)節(jié)腦血流量，維持血腦屏障的非滲透性，參與神經(jīng)元代謝和突觸活性的動態(tài)變化［45-47］。近年來，根據(jù)星形膠質(zhì)細胞與中樞神經(jīng)系統(tǒng)中其他類型細胞間的相互作用與聯(lián)系（串?dāng)_），研究者們更加關(guān)注其更多、更復(fù)雜的功能。如前文所述，星形膠質(zhì)細胞終足接觸毛細血管內(nèi)皮細胞并包裹血管壁，這種結(jié)構(gòu)可誘導(dǎo)毛細血管內(nèi)皮細胞中緊密連接蛋白的表達，又通過SHH蛋白和β-聯(lián)蛋白加強血腦屏障的緊密連接和完整性［48］，對形成與穩(wěn)定血腦屏障具有一定的貢獻。

小膠質(zhì)細胞和星形膠質(zhì)細胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的主要免疫活性細胞，但星形膠質(zhì)細胞在這方面經(jīng)常被忽視［49］。腦梗死后星形膠質(zhì)細胞經(jīng)歷結(jié)構(gòu)和功能的轉(zhuǎn)化（反應(yīng)性星形膠質(zhì)細胞增生），類似于小膠質(zhì)細胞在病理生理條件下是調(diào)節(jié)血腦屏障完整性的雙刃劍，由促炎刺激觸發(fā)的NF-κB異二聚體的核轉(zhuǎn)運是其活化的關(guān)鍵步驟。缺血缺氧引發(fā)了細胞一系列損傷反應(yīng)，導(dǎo)致氧化應(yīng)激產(chǎn)物和促炎性細胞因子（趨化因子）等促炎因子的釋放，與A1 型星形膠質(zhì)細胞釋放的血管內(nèi)皮生長因子協(xié)同破壞局部血腦屏障導(dǎo)致其通透性增加，促炎性細胞因子和外周免疫細胞均可進入，腦卒中后的免疫炎癥反應(yīng)被放大［47，50-51］。此外，活化的神經(jīng)膠質(zhì)細胞產(chǎn)生的炎癥介質(zhì)（包括TNF-α 和IL-1β）不僅直接參與炎癥反應(yīng)，還可激活小膠質(zhì)細胞募集外周免疫細胞加劇炎癥反應(yīng)，分泌的基質(zhì)金屬蛋白酶還可降解細胞外基質(zhì)，共同破壞血腦屏障的完整性，導(dǎo)致神經(jīng)元死亡、梗死進展，促進SIID啟動［52］。

然而，星形膠質(zhì)細胞同樣可為保護中樞神經(jīng)系統(tǒng)減少炎癥損傷表達抗炎表型。腦梗死后72 h炎癥高峰期內(nèi)，占主導(dǎo)地位的是A2 型星形膠質(zhì)細胞。A2 型星形膠質(zhì)細胞可上調(diào)多種神經(jīng)營養(yǎng)因子并抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)中炎癥細胞的擴散［52］，充當(dāng)調(diào)節(jié)細胞分泌IL-2、IL-10和TGF-β 等抗炎細胞因子［53］，以及釋放具有神經(jīng)保護作用的脂毒素A4和脂毒素B4來抑制神經(jīng)炎癥反應(yīng)［54］，從而發(fā)揮保護作用。更直接的是，A2型星形膠質(zhì)細胞在腦卒中期間增加了IL-33和CCL1水平，其中IL-33可促進腦卒中后Treg 細胞的增殖［55］，直接促進并參與SIID 的進展。另外，星形膠質(zhì)細胞中的胰島素樣生長因子-1 能在缺血環(huán)境中將免疫細胞轉(zhuǎn)向抗炎特征來保護腦卒中后血腦屏障完整性和神經(jīng)功能［56］。

星形膠質(zhì)細胞與小膠質(zhì)細胞間的串?dāng)_對大腦的生理功能和疾病都至關(guān)重要［47］。星形膠質(zhì)細胞可間接調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細胞的功能，通過抑制小膠質(zhì)細胞介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)，即可限制外周免疫細胞和某些細菌浸潤血腦屏障，修復(fù)受損的血腦屏障。此外，星形膠質(zhì)細胞還具有活躍的分泌能力，可以分泌如ORM2、前列腺素E2 等蛋白質(zhì)，用以調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細胞的活性及血管張力，其中ORM2可在腦炎癥期間調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細胞活性和遷移而發(fā)揮抗炎作用，是參與免疫抑制各個方面的急性期血漿蛋白［57-58］。有研究表明，在星形膠質(zhì)細胞存在條件下，體外小膠質(zhì)細胞中抗炎基因CX3CL1的表達可增加［59］。

綜上可知，星形膠質(zhì)細胞既參與了早期爆發(fā)的炎癥反應(yīng)，亦涉及眾多抗炎因子及其機制參與免疫抑制，對SIID 的啟動及發(fā)展進程具有相當(dāng)重要的作用。

2.4 小膠質(zhì)細胞在腦梗死早期破壞血腦屏障啟動免疫反應(yīng)而在腦梗死晚期促進并參與SIID

小膠質(zhì)細胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的常駐免疫活性巨噬細胞，具有吞噬能力，能清除中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的毒素和異物。小膠質(zhì)細胞活化是炎癥反應(yīng)的開始，然后是外周免疫細胞浸潤和星形膠質(zhì)細胞活化［60］。在腦梗死的病理階段，內(nèi)源性小膠質(zhì)細胞和募集的巨噬細胞被激活后根據(jù)功能分為兩種表型:經(jīng)典的M1 型（促炎）或替代的M2 型（抗炎）表型［61］。

小膠質(zhì)細胞與星形膠質(zhì)細胞類似，具有促進或抑制腦梗死后炎癥的雙重免疫功能。一方面，小膠質(zhì)細胞積極參與了缺血后血腦屏障的崩解，半暗帶內(nèi)活化的小膠質(zhì)細胞通過擴張的細胞突起向病灶周圍的血管延伸，使血源性巨噬細胞外滲，同時血管周圍的小膠質(zhì)細胞通過吞噬正常毛細血管內(nèi)皮細胞導(dǎo)致局部內(nèi)皮細胞被激活引起功能障礙，血管分解裂變，促進健康鄰近組織中腦梗死誘導(dǎo)的損傷的遷移，最終導(dǎo)致血腦屏障被破壞及免疫細胞和分子滲入，反過來激活了更多的小膠質(zhì)細胞。另一方面，死亡的細胞釋放DAMP，激活小膠質(zhì)細胞啟動NF-κB 易位到細胞核形成了NLRP3炎性體，明顯提高了IL-1β水平，增加了趨化因子CCL2、CCL20 和CXCL2 分泌，從而下調(diào)了SHH 蛋白表達，即導(dǎo)致星形膠質(zhì)細胞缺少了維持血腦屏障完整性的重要信號。M1 型小膠質(zhì)細胞以誘導(dǎo)型一氧化氮合酶和NF-κB 的激活為特征，產(chǎn)生活性氮增加了活性氧和一氧化氮，與促炎性細胞因子及趨化因子協(xié)同增加了氧化應(yīng)激和神經(jīng)炎癥反應(yīng)，誘導(dǎo)最初的全身免疫激活，促進啟動強烈而持久的免疫抑制［17，53］。

小膠質(zhì)細胞在腦梗死后期會發(fā)展出另一種保護性表型。腦梗死后NVU 恢復(fù)期間，M2 型小膠質(zhì)細胞通過分泌IL-4、IL-10 和TGF-β，以及免疫細胞的吞噬功能促進炎癥消退，阻止炎癥進一步誘導(dǎo)血腦屏障崩解。IL-4 和IL-10 共同下調(diào)了γ干擾素、TNF-α和IL-1β的表達，并抑制NF-κB的活化，提高了缺血腦中抗炎因子的水平。TGF-β和IL-10 限制了免疫細胞對大腦的浸潤，直接保護血腦屏障免受損害，有助于維持腦梗死中的血腦屏障結(jié)構(gòu)和功能。其中，TGF-β 可降低基質(zhì)金屬蛋白酶活性、減少ECM 降解；IL-10 可降低毛細血管內(nèi)皮細胞中ICAM-1 和VCAM-1 的表達。此外，在與星形膠質(zhì)細胞的相互作用方面，小膠質(zhì)細胞釋放的IL-10 作用于反應(yīng)性星形膠質(zhì)細胞，并在NVU 中釋放發(fā)揮積極保護作用的細胞因子［7］，還可通過下調(diào)星形膠質(zhì)細胞中CXCL1 的表達，減弱免疫炎癥細胞及因子的浸潤［53，59］。

將小膠質(zhì)細胞和單核細胞來源的巨噬細胞的特異性轉(zhuǎn)錄本進行比較發(fā)現(xiàn)，小膠質(zhì)細胞更傾向于向M1 型過渡［62］，因此更多研究集中在小膠質(zhì)細胞的激活調(diào)節(jié)機制上，旨在將小膠質(zhì)細胞從M1 型轉(zhuǎn)變?yōu)镸2 型，從而促進免疫調(diào)節(jié)作用［63］。因此，相比星形膠質(zhì)細胞，小膠質(zhì)細胞的促炎作用似乎更為顯著，但通過與星形膠質(zhì)細胞的相互串?dāng)_，其促進SIID 的啟動和發(fā)展的貢獻方式復(fù)雜但不容忽視。

2.5 其他免疫調(diào)節(jié)性因素通過影響NVU 參與SIID

有證據(jù)表明，在腦梗死的慢性期，大腦特異性Treg 細胞可遷移至大腦中持續(xù)數(shù)月，并在此期間表現(xiàn)出多方面促進功能恢復(fù)的作用。在腦卒中后的幾天內(nèi)，增殖的Treg 細胞中IL-2、IL-33 及5-羥色胺信號傳導(dǎo)提升，阻止梗死體積增加，抑制星形膠質(zhì)細胞增生及轉(zhuǎn)變?yōu)樯窠?jīng)毒性表型（A1型），促進腦功能恢復(fù)［64］。有研究證明，大腦中動脈栓塞小鼠的腦Treg 細胞表達了高水平的雙調(diào)蛋白和骨橋蛋白，其中雙調(diào)蛋白可抑制小膠質(zhì)細胞和星形膠質(zhì)細胞產(chǎn)生IL-6 以抑制炎癥，骨橋蛋白可通過小膠質(zhì)細胞上的整合素受體增強其介導(dǎo)的修復(fù)作用［65-66］。總而言之，以上發(fā)現(xiàn)表明大腦Treg 細胞可以通過多種介質(zhì)在腦梗死期間影響NVU，參與SIID并發(fā)揮一定保護性作用。

腸神經(jīng)系統(tǒng)被稱為人類“第二腦”，也屬于自主神經(jīng)系統(tǒng)，在功能上胃腸道與中樞神經(jīng)系統(tǒng)相互聯(lián)系，近年有報道代表大腦和腸道之間相互作用的“腸-腦軸”與腦梗死期間血腦屏障的破壞及腸道中T 細胞亞群的功能改變有關(guān)，即中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥反應(yīng)與腸道免疫存在相關(guān)性。大腦急性梗死引起腸道微生物群失調(diào)后，T 淋巴細胞池的分化偏向于促炎亞群γδT 細胞（主要來源于腸道）并可遷移至腦。γδT 細胞是缺血腦中強效促炎性細胞因子IL-17A 的主要來源，減弱了T 淋巴細胞向Treg 細胞分化的傾向。但缺少腸道Treg細胞又難以抑制γδT 細胞增殖，外周免疫調(diào)節(jié)作用被嚴(yán)重削弱，具有神經(jīng)保護作用的抗炎細胞因子IL-10 分泌減少，成為促進炎癥反應(yīng)過度啟動SIID 的重要因素［53，67］。與其他患者比較，腦梗死患者的腸道多樣性顯著降低，產(chǎn)生氧化三甲胺的細菌、機會致病菌增加，其中氧化三甲胺可通過刺激線粒體產(chǎn)生活性氧，破壞毛細血管內(nèi)皮細胞等NVU組成細胞，進一步協(xié)同淋巴細胞對血腦屏障造成不良影響［68］，因此腸道微生物群的失調(diào)反過來亦可導(dǎo)致腦梗死結(jié)局惡化。在SIID 所致嚴(yán)重并發(fā)癥方面，有研究推測腦卒中相關(guān)性肺炎由腸道細菌易位引起，并在腦卒中相關(guān)性肺炎患者的肺部檢測到了腸道細菌［69］。綜上，基于腦梗死已延伸至中樞神經(jīng)系統(tǒng)外免疫器官的病理機制，靶向腸道微生物群在未來關(guān)聯(lián)SIID 治療腦梗死具有可觀的前景。

在NVU 中，多種細胞分泌的一些細胞因子還會導(dǎo)致ECM 組成和結(jié)構(gòu)完整性發(fā)生變化，從而影響血腦屏障的穩(wěn)定，而ECM 的破壞同樣也會影響這些細胞的功能。因此，NVU 中細胞與細胞之間，細胞與ECM 之間，細胞或ECM 與外周免疫環(huán)境之間在腦梗死后腦免疫炎癥反應(yīng)中的相互作用都有可能影響血腦屏障從而參與SIID。研究表明，NVU 中大部分組成細胞都可釋放和攝取外泌體，在介導(dǎo)NVU內(nèi)細胞間串?dāng)_方面具有重要作用，與免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)及促炎作用的相關(guān)性提示了其與SIID 相關(guān)聯(lián)的治療潛力［7］；同理，腦缺血中長鏈非編碼RNA失調(diào)可誘導(dǎo)神經(jīng)元死亡、小膠質(zhì)細胞活化、炎癥和神經(jīng)發(fā)生［70］，與NVU 在SIID 的作用也有一定的關(guān)聯(lián)性。

3 結(jié) 語

功能性NVU 是滿足大腦動態(tài)代謝需求的核心，在腦梗死的病理生理過程中起著主導(dǎo)作用，對炎癥免疫反應(yīng)具有深遠的影響。NVU 中多種免疫抑制細胞及分子的表達是對大腦中高度炎癥環(huán)境的反饋，長遠來看對患者預(yù)后弊遠大于利，有效改善腦梗死后的炎癥可在免疫系統(tǒng)與中樞神經(jīng)系統(tǒng)間形成穩(wěn)態(tài)以防止SIID 的發(fā)生?；谀X梗死的治療現(xiàn)狀以及SIID 在腦梗死病理生理機制中的重要性，多種與SIID 關(guān)聯(lián)的預(yù)防性免疫調(diào)節(jié)療法逐漸出現(xiàn)，作為非傳統(tǒng)替代療法來減少感染。未來應(yīng)進一步結(jié)合NVU 研究腦梗死后炎癥免疫與SIID 的精確機制，探尋更多靶點與藥物，實現(xiàn)對免疫系統(tǒng)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的雙重保護。

志謝 研究得到中國博士后科學(xué)基金（2022M712689）、江蘇省高等學(xué)校自然科學(xué)研究項目（22KJB180029）、揚州市“綠揚金鳳計劃”（22080700540）、江蘇省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃訓(xùn)練項目（202211117083Y）支持

Acknowledgements This study was supported by the Postdoctoral Science Foundation of China (2022M712689),Natural Science Research Project for Universities of Jiangsu Province (22KJB180029), Lyuyang Jinfeng Project of Yangzhou City (22080700540), Jiangsu University Students Innovation and Entrepreneurship Plan Training Project (202211117083Y)

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

Conflict of Interests The authors declare that there is no conflict of interests

?The author(s) 2023.This is an open access article under the CC BY-NC-ND 4.0 License (https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)