抗凝血酶在腦出血治療中的應用

李紅梅，李小剛

腦出血(ICH)是神經科多發(fā)病、常見病，重癥患者常立即死亡，幸存者又因為目前缺乏確切有效的治療手段而致殘。ICH 后常因為腦組織水腫加重病情，而近期的研究表明顱內血腫形成產生的凝血酶可加重血－腦脊液屏障、破壞腦組織致水腫產生一系列神經毒性。如果從抗凝血酶治療入手，則有可能為ICH 的治療開辟有效的治療路徑。本文回顧了凝血酶的結構和在顱內的代謝途徑及產生神經毒性的可能機制，總結了目前抗凝血酶治療的療效和可能存在的風險，以及目前尚未能解決的難題。

1 凝血酶誘導的ICH 后繼發(fā)性腦損傷

ICH 是一短暫過程，一般情況下20 ～30min 內即可自行停止，24h 以后不再出血。出血后即啟動一系列病理生理過程，除了急性期血腫壓迫神經組織造成相應功能缺損以外，還包括ICH 后腦水腫的形成、神經膠質細胞和神經元的損傷、炎癥反應及細胞凋亡血－ 腦脊液屏障破壞等一系列繼發(fā)性腦損害。ICH 后血腫形成，出現(xiàn)占位效應壓迫周圍腦組織造成繼發(fā)性低灌注損傷，導致局部腦血流減少、代謝率降低、線粒體膜去極化功能障礙、神經遞質的釋放。局部低灌注雖不足以達損傷閾值15 ～20ml·100g－1·min－1以上，但當高顱壓和低灌注并存時，可能有很高的全腦缺血風險。其次血腫本身也誘導膠質細胞和神經元破壞，對腦細胞造成毒性損傷，這可能與血腫釋放凝血酶、血紅蛋白、血漿蛋白有關。有學者以50μl 的微氣囊模擬血腫的單純占位效應，結果顯示微氣囊引起的周圍組織缺血性損傷明顯低于注入相同血量的ICH 模型，說明血液成分對腦組織有毒性作用。Lee 等［1］的動物實驗中證實用全血或者加入凝血酶原復合物的血漿注入大鼠基底核區(qū)可誘發(fā)腦水腫，而將同樣量的凝血后產生的血漿或者未發(fā)生凝血過程的血清注入大鼠顱內均未發(fā)生腦水腫。Lee 等進一步將全血加入特異性凝血酶原抑制劑后同樣未能誘發(fā)腦水腫。實驗表明，凝血酶在ICH 后腦水腫的發(fā)生發(fā)展中起重要作用。凝血酶從顱內血凝塊持續(xù)釋放2 周左右，提示抗凝血酶治療可能具有較長的時間窗，對其的研究可為臨床治療ICH 后腦水腫提供新的方法和依據(jù)。

2 凝血酶的結構以及在顱內代謝產生的神經毒性

凝血酶是一種絲氨酸蛋白酶經凝血酶原活化而來的，凝血酶原是由582 個氨基酸殘基組成的一條多肽鏈。凝血酶原活化時斷裂2 個肽鍵釋放出N 端含有274 個氨基酸殘基的多肽，以二硫鍵連接剩下的A 鏈和B 鏈，主要的3 個功能結構域和活性位點均分布于B 鏈［2］。研究報道凝血酶的3 個功能結構域分別為精氨酸側鏈口袋其負責構成催化位點，非極性結合位點負責與底物發(fā)生疏水相互作用，陰離子結合位點負責與底物血小板受體、凝血酶調節(jié)蛋白和纖維蛋白原等相互識別和相互作用［3］。凝血酶主要在肝臟合成，經內源性或者外源性凝血途徑活化X 因子形成Xa，激活凝血酶原形成凝血酶。每毫升血液可產生260 ～360U 凝血酶。ICH 后血液進入腦組織，凝血酶原活化產生大量凝血酶。Xi 等［4］發(fā)現(xiàn)凝血酶具有較高的生物活性，每U 凝血酶可使1ml 全血在15s 內發(fā)生凝固。腦脊液循環(huán)較慢，凝血酶消除時間較長，效應增強。凝血酶經受體途徑激活膠質細胞和神經元，后者產生并釋放毒性物質及細胞因子損傷血－腦脊液屏障，致使血漿源性凝血酶原通過受損的血－腦脊液屏障進入腦組織活化形成凝血酶，加重組織損傷和水腫形成［5］。ICH 后水腫主要包括早期(出血24h 內)凝血酶直接導致的細胞毒性腦水腫和后期(出血24h 后)凝血酶破壞血－腦脊液屏障所致的神經源性腦水腫［6］。但凝血酶導致的神經源性腦水腫目前機制尚未完全闡明。凝血酶通過蛋白酶激活的受體(protease － activated receptor，PAR)家族實現(xiàn)很多血管外效應。PAR 有4 種，其中PAR －1、PAR －3、PAR －4是凝血酶受體(thrombin receptor，TR)。姜亞軍等［7］的研究表明，ICH 后PAR－1 在腦組織中表達增加，且PAR －1 的表達高峰與腦水腫和細胞凋亡高峰一致，都在ICH 后72h 左右，提示PAR－1 可能介導了ICH 后神經損傷腦水腫的發(fā)生發(fā)展過程。凝血酶通過受體途徑激活膠質細胞和神經元使其產生并釋放大量毒性物質和細胞因子，促進神經元凋亡破壞血－腦脊液屏障，產生腦水腫降低局部血流，并產生炎癥反應。范衛(wèi)民等［8］的實驗顯示若將凝血酶注入側腦室內6h，丘腦組織的血－腦脊液屏障即受到破壞，細胞內Na+、Ca2+含量升高、K+含量降低，組織發(fā)生水腫。何宇平等［9］的研究也得出類似結果，且給予凝血酶特異性抑制劑水蛭素干預組腦組織含水量以及Na+、Ca2+較對照組為低，而K+含量升高。劉育進等［10］的研究顯示神經功能缺損程度評分和血腫局部凝血酶濃度呈正相關。

以上研究表明，ICH 后血液凝固產生的凝血酶具有神經毒性，而抗凝血酶治療則可能起到神經保護作用并減輕ICH 后繼發(fā)性損傷，有可能為ICH 的治療開辟新的方法。

3 抗凝血酶的治療效果

研究發(fā)現(xiàn)凝血酶抑制劑能減輕凝血酶導致的腦水腫，炎癥反應，抗細胞凋亡，具有神經保護作用。目前已知的凝血酶抑制劑有bivalirudin、抗凝血酶、阿加曲班、水蛭素，中成藥物有疏血通等。Hamada 等［11］用阿加曲班干預經CT 證實的ICH患者，并排除有嚴重糖尿病、肝病、嚴重高血壓和心房纖顫患者已使用抗凝藥物等，在ICH 發(fā)生6h 后進行抗凝血酶治療。因阿加曲班與組織型纖溶酶原激活物(tPA)不同，不參與纖溶系統(tǒng)，故不會增加全身出血及再發(fā)ICH 的風險。目前研究較多的為天然特異性凝血酶抑制劑水蛭素，它與凝血酶受體有相似的羥基尾部，能與凝血酶按等比例結合，形成非共價復合物，能占據(jù)陰離子結合位點和阻斷凝血酶的催化位點，發(fā)揮強大的抗凝血酶作用［12］。劉春梅等［13］將實驗大鼠ICH 超早期(5min)和水腫形成期(24h)以特異性抑制劑凝血酶水蛭素處理后，與對照組比較能顯著減少中性粒細胞數(shù)量和RCA －I陽性細胞數(shù)量，減輕凝血酶誘導的炎癥反應和繼發(fā)性腦損傷。張穎等［14］采用自體未抗凝動脈血注入法制作大鼠ICH 動物模型并在血腫周圍注入水蛭素。實驗結果顯示水蛭素干預組大鼠ICH 后較對照組血腫周圍腦組織細胞壞死明顯減輕，水腫程度減輕、范圍縮小，腦組織含水量降低。魏秀娥等［15］以凝血酶特異性抑制劑干預大鼠ICH 模型，并檢測凋亡相關蛋白Bax和Bcl－2。結果顯示干預組局部腦組織水腫減輕且促凋亡蛋白Bax 表達下降而抑制凋亡蛋白Bcl －2 表達上調，從抗腦細胞凋亡角度證實了抗凝血酶治療的神經保護機制。周中和等［16］以重組水蛭素局部干預實驗ICH 大鼠，并對大鼠進行神經功能評分，檢測血腫周邊組織髓過氧化物酶(MPO)的活性，腦組織的含水量。結果顯示干預組大鼠神經功能評分提高，ICH 局部腦組織含水量降低，MPO 活性降低。表明局部應用抗凝血酶治療能減輕腦組織水腫，降低白細胞活化的炎癥反應，提高神經功能評分。此實驗從減輕腦組織水腫、減輕局部炎癥反應、提高神經功能評分等方面證實了抗凝血酶治療的有效性。Zhang 等［17］證實了膠質纖維酸性蛋白(GFAP)與ICH 后腦組織含水量呈正相關，是ICH 后腦組織水腫誘發(fā)因素之一。水蛭素能降低GFAP 的表達，并減輕腦組織水腫，減輕腦組織損傷，起到神經保護作用。Sun 等［18］也從對水通道蛋白AQP－4 和APQ－9 的抑制方面闡述了重組水蛭素減輕腦組織水腫的機制。

以上學者在動物實驗中從多個方面證實了抗凝血酶治療在ICH 后減輕腦水腫抑制炎癥反應和抗細胞凋亡的機制以及療效，以下將對臨床觀察中抗凝血酶治療的效果進行總結。

齊曉飛等［19］用疏血通注射液4ml/d 靜脈滴注經CT 證實的ICH 患者60 名，療程為15d。經治療后的第7 天和第21 天，CT 證實血腫體積均較對照組明顯縮小并且在治療過程中，未出現(xiàn)血腫擴大、再出血及其他嚴重并發(fā)癥。鞠衛(wèi)萍等［20］用血腫微創(chuàng)清除術聯(lián)合凝血酶抑制劑治療ICH 患者，結果顯示治療組治療前后神經功能缺損程度之差、血腫體積的減少及血腫周圍水腫帶體積之差均較對照組明顯增大。治療組與對照組比較再出血率的差異無統(tǒng)計學意義且治療組患者在日常生活活動能力(ADL)恢復情況及并發(fā)癥發(fā)生率方面獲益更多。Liu等［21］涵蓋425 名ICH 患者的臨床研究證實早期靜脈給予水蛭素6ml/d 治療能促進血腫的吸收，減少血腫周圍低密度灶，減輕神經功能缺損程度。

4 結語

綜上所述，凝血酶在ICH 后可通過多種途徑導致繼發(fā)性腦損傷，加重病情，抗凝血酶治療能改善ICH 患者的預后，但是抗凝血酶治療時間窗的選擇仍未能明確。目前抗凝血酶藥物較少，凝血酶特異性抑制劑水蛭素為生物制劑，存在免疫原性，可能會產生變態(tài)反應。而其他抗凝血酶藥物如來匹盧定、阿加曲班等尚未普及?？鼓钢委熆赡艽嬖诘某鲅l(fā)癥以及有效防治措施等都未得到大量的臨床研究論證。這些問題都給ICH 后抗凝血酶治療在臨床普遍開展帶來了難度，需要進一步的研究完善。

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