腦缺血耐受過程中NO作用機(jī)制的研究進(jìn)展

馮 慧 程秋鳳 賀 燕 姬 琳 王興臣

1）山東茌平縣第三人民醫(yī)院 茌平 252100 2）山東中醫(yī)藥大學(xué)臨床學(xué)院2010級(jí)研究生 濟(jì)南 250355 3）山東中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科 濟(jì)南 250001 4）山東中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科 濟(jì)南 250001

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，由于在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中NOS來源不同，分為內(nèi)皮型（eNOS）、神經(jīng)元型（nNOS）以及誘導(dǎo)型（iNOS）。血管內(nèi)皮細(xì)胞中的eNOS主要表現(xiàn)為有利的神經(jīng)保護(hù)作用［3］，而分布于神經(jīng)元的nNOS及分布于炎性細(xì)胞的iNOS則主要表現(xiàn)為神經(jīng)毒性作用［4－5］，故稱NO在IT 過程中具有“雙刃劍”作用［6］。

1 缺血預(yù)適應(yīng)

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［7］，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［8］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。人們發(fā)現(xiàn)與未曾發(fā)生短暫性腦缺血發(fā)作（transient cerebral ischemia，TIA）的卒中患者相比較，近期有TIA發(fā)作的腦卒中患者表現(xiàn)為梗死范圍的縮小及神經(jīng)功能缺損程度的降低［9－11］。

Atochin等通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)野生型小鼠在5 min的缺血預(yù)處理后對(duì)后續(xù)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［3］。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［12］。

2 藥物預(yù)適應(yīng)

藥物預(yù)適應(yīng)［13］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。胡永紅等［14］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。不僅藥物干預(yù)可對(duì)缺血耐受產(chǎn)生影響，近年來有關(guān)非藥物干預(yù)療法對(duì)腦缺血耐受研究也見諸報(bào)道。孫忠人等［15］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，提示艾灸預(yù)處理可作為誘導(dǎo)腦IT的有效手段。

3 缺血后適應(yīng)

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［6，16］。方芳等［17］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?，F(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、抑制血小板聚集和黏附等［18－9］，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［20］，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［21］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。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［22］。

4 問題與展望

IT是近年來發(fā)現(xiàn)的一種新現(xiàn)象，目前發(fā)現(xiàn)缺血耐受機(jī)制很多，其中有關(guān)NO在IT過程中的作用研究越來越清晰，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。eNOS在腦缺血耐受中發(fā)揮主導(dǎo)作用，而nNOS與iNOS對(duì)缺血耐受延遲相有影響，這說明內(nèi)皮功能的改善、血液再灌注仍是耐受的核心之一，如何取其利而避其害，并在IT的不同階段給予相應(yīng)的中西醫(yī)結(jié)合干預(yù)以提高腦組織對(duì)缺血缺氧的耐受性，仍將是今后一段時(shí)間研究的熱點(diǎn)。

［1］Maroko PR，Kjekshus JK，Sobel BE，et al.Factors influencing infarct size following experimental coronary artery occlusions［J］.Circulation，1971，43：67－82.

［2］James MD，Michael VC.We think we see a pattern emerging here［J］.Circulation，2005，111：120－121.

［3］Atochin DN，Clark J，Demchenko IT，et al.Rapid cerebraIischemic preconditioning in mice deficient in endothelial and neuronal nitric oxide synthases［J］.Stroke，2003，34（5）：1 299－1 303.

［4］BerayBerthat V，Palmier B，Plotkine M，et al.Neutrophils do not contribute to infarction，oxidative stress，and NO synthase activity in servere brain ischemia［J］.Exp Neurol，2003，182（2）：446－454.

［5］Franklin A，Parmentier Batteur S，Waiter L，et al.Palmitoy－leth anolamide increases after focal cerebral ischemia and potentiates micraglial cell motelity［J］.Neuro Sci，2003，23（21）：7 767－7 715.

［6］Corsani L，Bizzoco E，Pedata F，et al.Inducible nitric oxide synthase appears and is co－expressed with the neurottal isoform in intemeurons of the rat hippo eampus after transient ischemia induced by middle cerebral artery occlusion［J］.Exp Neurol，2008，211（2）：433－440.

［7］Murry CE，Jennings RB，Reimer KA.Precon ditioning with ischemia：a delay of lethal cell injury in ischemic myocardium［J］.Circulation，1986，74（5）：1 124－1 136.

［8］Kitagawa K，Matsumoto M.“Ischemic tolerance”phenomenon found in the brain［J］.Brain Res，1990，528（1）：21－24.

［9］燕虹.短暫性腦缺血發(fā)作對(duì)后繼腦梗死影響的研究［J］.中西醫(yī)結(jié)合心腦血管病雜志，2009，7（8）：988－990.

［10］林曉東，趙麗，王學(xué)敏.短暫性腦缺血發(fā)作對(duì)腦梗死患者缺血耐受的作用［J］.中國(guó)腦血管病雜志，2009，6（2）：96－97.

［11］吳軍，湛彥強(qiáng)，張金平等.先發(fā)短暫性腦缺血發(fā)作對(duì)后繼腦梗死的影響［J］.首都醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，30（6）：858－861.

［12］Vlasov TD，Korzhevskii DE，Polyakova EA.Ischemic preconditioning of the rat brain as a method of endothelial protection from ischemic／repercussion injury［J］.Neurosci Behav Physiol，2005，35（6）：567－572.

［13］王建設(shè)，袁燦，王慷慨等 .大鼠心肌缺血預(yù)適應(yīng)相關(guān)基因5的克隆與特性分析［J］.中國(guó)動(dòng)脈硬化雜志，2006，14（3）：185－188.

［14］胡永紅，周愛民，田野，等.川芎嗪促進(jìn)腦缺血耐受形成的作用及機(jī)制研究［J］.中國(guó)中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)雜志，2010，16（8）：671－674.

［15］孫忠人，王振宇，華金雙.艾灸預(yù)處理對(duì)全腦缺血再灌注大鼠模型一氧化氮合酶活性的影響［J］.針灸臨床雜志，2011，27（1）：52－54.

［16］Vinten J，Derek MY，Lionel HO.Postconditioning：a Simple，clinically applicable procedure to improve revascularization in acute myocardial infarction［J］.Circulation，2005，4：2 085－2 088.

［17］方芳，王婉靈，余術(shù)宜等.后適應(yīng)對(duì)大鼠腦缺血神經(jīng)細(xì)胞凋亡和內(nèi)皮型一氧化氮合酶與誘導(dǎo)型一氧化氮合酶的影響［J］.中國(guó)臨床藥理學(xué)與治療學(xué)，2006Oct：11（10）：1 106－1 109.

［18］孫運(yùn)娟，孫運(yùn)芝，王紀(jì)佐 .腦缺血再灌流后腦組織一氧化氮水平變化及其與細(xì)胞凋亡的關(guān)系［J］.中國(guó)神經(jīng)免疫學(xué)和神經(jīng)病學(xué)雜志，2001，8：26－28.

［19］Zhao P，Zuo ZY.Isoflurane preconditioning induces neuroproteetion that is inducible nitric oxide synthase－dependent in neonatal rats［J］.Anesthesiology，2004，101：695－703.

［20］Krolikowski JG，W eihrauch D，Bienengraeber M，et al.Role of Erkl／2，p7Os6K，and eNOS in isoflurane－induced cardio protection during early Reperfusion in vivo［J］.Can J Anaesht，2006，53（2）：174－182.

［21］Kawano T，Kunz A，Abe T，et al.iNOS－defived NO and noxderived superoxide confer tolerance to excitotoxic brain iniury through peroxynitrite［J］.Cereb Blood Flow Metab，2007，27（8）：1 453－1 462.

［22］Mattagajasingh I，Kim CS，Naqvi A，et al.SIRT1promotes endothelium－dependent vascular relaxation by activating endothelial nitric oxide synthase ［J］.Proc Natl Acad Sci USA，2007，104（37）：14 855－14 860.