烏司他丁對(duì)心肺復(fù)蘇后腦缺血再灌注損傷的作用及機(jī)制

甄　妮　蘇麗明　韓東鋒　劉曉亮

(吉林大學(xué)第一臨床醫(yī)院急診內(nèi)科，吉林　長春　130021)

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烏司他丁對(duì)心肺復(fù)蘇后腦缺血再灌注損傷的作用及機(jī)制

甄妮蘇麗明韓東鋒劉曉亮

(吉林大學(xué)第一臨床醫(yī)院急診內(nèi)科，吉林長春130021)

〔關(guān)鍵詞〕烏司他丁;心肺復(fù)蘇術(shù);腦缺血再灌注損傷

心臟驟停(CA)以發(fā)病急和病死率高為主要特點(diǎn)，心肺復(fù)蘇(CPR)為CA的主要搶救手段，CPR后各個(gè)臟器功能的恢復(fù)尤為重要，而腦復(fù)蘇恢復(fù)更是重中之重〔1,2〕。CA自主循環(huán)恢復(fù)(ROSC)后仍有30%的患者存在不可逆的神經(jīng)功能損害，主要是不同程度的腦損傷。研究證實(shí)，CPR后腦損傷與腦細(xì)胞缺血再灌注引起的損傷分子機(jī)制等一系列的病理生理學(xué)改變密切相關(guān)，但其發(fā)生機(jī)制尚未明確。大多數(shù)人認(rèn)為缺血缺氧作為始動(dòng)因素，導(dǎo)致CPR后的神經(jīng)功能損傷，引起包括腦線粒體能量代謝障礙、細(xì)胞內(nèi)酸性代謝產(chǎn)物增多導(dǎo)致的酸中毒、鈣離子失衡、細(xì)胞死亡通路的激活、氧自由基損傷及興奮性氨基酸引起的神經(jīng)毒性作用在內(nèi)的一系列復(fù)雜的級(jí)聯(lián)反應(yīng)〔3～6〕。在這一系列級(jí)聯(lián)反應(yīng)中，中樞神經(jīng)系統(tǒng)的皮層、海馬、小腦、紋狀體與丘腦的“選擇性易損傷神經(jīng)元”可見變性、退化甚至壞死〔7〕。然而，這些損傷的信號(hào)傳導(dǎo)分子及級(jí)聯(lián)作用效應(yīng)的研究較少，這也使CPR后腦損傷的防治研究難以獲得重大突破。

1關(guān)于TIL4/MyD88/NF-κB軸參與-CPR后腦缺血再灌注的研究進(jìn)展

大量研究證實(shí)，腦缺血再灌注造成的腦損傷，是腦內(nèi)細(xì)胞產(chǎn)生的一個(gè)快速的級(jí)聯(lián)反應(yīng)，該反應(yīng)包括許多復(fù)雜的步驟，而其中的炎性反應(yīng)是腦缺血再灌注損傷的重要機(jī)制之一，炎性瀑布反應(yīng)觸發(fā)后可以加劇腦損傷的發(fā)展。日益增多的研究報(bào)道表明，即使不存明確的感染灶或感染癥狀，受損害及應(yīng)激狀態(tài)下的細(xì)胞發(fā)出的信號(hào)同意可以誘發(fā)免疫反應(yīng)。

快速炎癥反應(yīng)在因缺血再灌注損傷所到導(dǎo)致的繼發(fā)性腦損傷中起著十分重要的作用。腦缺血再灌注損傷時(shí)，氧自由基、白細(xì)胞黏附分子(選擇蛋白、免疫球蛋白超基因家族、整合素等)表達(dá)上調(diào)、致炎癥酶原引起趨化因子和其他信使激活的炎性細(xì)胞因子(TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8、IL-10等)釋放，使中性粒細(xì)胞向血管內(nèi)皮細(xì)胞移動(dòng)和黏附，最終在缺血腦組織中大量浸潤，導(dǎo)致腦損傷。在CA后腦缺血再灌注損傷中，白細(xì)胞黏附和血管內(nèi)皮細(xì)胞功能紊亂，各種炎癥介質(zhì)在缺血區(qū)域產(chǎn)生，可造成腦水腫因而進(jìn)一步加重腦組織損傷。

Toll樣受體(TLRs)是一類序列高度保守的天然免疫受體家族，其中TLR4是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的TLR，被認(rèn)為是目前哺乳動(dòng)物唯一將細(xì)胞外抗原識(shí)別信息向細(xì)胞內(nèi)傳遞并引發(fā)炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵跨膜蛋〔8〕，屬于Ⅰ型跨膜蛋白受體。目前已證實(shí)，人和鼠腦內(nèi)有多的TLR4表達(dá)，腦組織缺血時(shí)由缺血缺氧所促發(fā)的血管內(nèi)皮通透性改變，腦組織壞死物質(zhì)釋放、吸引外源性的淋巴細(xì)胞、單核/巨噬細(xì)胞趨化聚集、均成為加重炎性損傷的效應(yīng)細(xì)胞，這些細(xì)胞中均有大量的TLR4表達(dá)。TIL4/MyD88/NF-κB軸在機(jī)體免疫炎癥反應(yīng)過程中起著至關(guān)重要的作用，通路上的關(guān)鍵信號(hào)分子均能直接或間接地激發(fā)炎癥反應(yīng)的發(fā)生與發(fā)展。

當(dāng)細(xì)胞受到病理性刺激，可通過TLR4激發(fā)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，激活I(lǐng)κB激酶，使得IκB發(fā)生磷酸化、泛素化、最終被降解。這使得受IκB抑制的NF-κB解聚，NF-κBp65游離釋放，進(jìn)而從細(xì)胞質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞核，發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)，NF-κBp65的活化及移位可導(dǎo)致下游多鐘細(xì)胞因子如TNF-α、IL-1β及IL-6的分泌〔9〕，這些靶基因參與了缺血性的腦損傷〔10,11〕。研究顯示，與野生型小鼠相比，TLR4基因敲除小鼠在急性局灶性腦缺血再灌注損傷中神經(jīng)功能基本正常，腦梗死面積顯著減少，并發(fā)現(xiàn)TLR4及其介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路參與了腦缺血再灌注損傷所引起的炎癥反應(yīng)，提示TIL4/MyD88/NF-κB可能成為臨床減輕腦缺血再灌注損傷新的靶點(diǎn)〔12〕。

2烏司他丁(UTI)抑制TIL4/MyD88/NF-κB軸保護(hù)腦損傷的可能性分析

UTI是從健康成年男性尿液中提取精制而成的糖蛋白，由143個(gè)氨基酸組成，分子質(zhì)量為67 000 kD,因?yàn)閁TI有較強(qiáng)的保護(hù)臟器功能的作用，所以隨著越來越深入地認(rèn)識(shí)，現(xiàn)在在各方面的臨床治療如全身炎癥反應(yīng)綜合征、休克、重度感染、急性呼吸窘迫綜合征、重大手術(shù)彌散性血管內(nèi)凝血、CPR后、各種原因引起的缺血再灌注損傷及移植等多個(gè)臨床領(lǐng)域都可以見到UTI的蹤影。對(duì)于UTI在心肺復(fù)蘇后腦保護(hù)中作用機(jī)制有幾種可能，分析如下：①UTI能夠減少自由基的釋放，較少鈣內(nèi)流從而調(diào)整鈣離子的平衡，阻斷鈣超載導(dǎo)致的興奮性氨基酸釋放及蓄積、NO增加、水解酶活性增強(qiáng)等反應(yīng)；②UTI通過減輕腦細(xì)胞組織線粒體的損傷，同時(shí)減少興奮性遞質(zhì)的釋放，減輕其神經(jīng)毒性作用〔13〕，從而改善腦細(xì)胞能量代謝〔14〕。UTI通過抑制炎癥因子的過量表達(dá)、炎性細(xì)胞浸潤，阻斷其網(wǎng)絡(luò)造成的一系列級(jí)聯(lián)反應(yīng)，同時(shí)還可以下調(diào)內(nèi)皮黏附分子(選擇蛋白、整合素等)的表達(dá)，改善微循環(huán)，減輕全身炎癥反應(yīng)綜合征。有研究證實(shí)UTI能夠明顯抑制ROSC后兔血清中的IL-6、TNF-α水平的升高，給予UTI治療組ROSC后各時(shí)間點(diǎn)的炎癥因子水平均低于對(duì)照組〔15〕。另外，有較多證據(jù)表明，UTI具有清除自由基及抑制炎性介質(zhì)釋放等作用，顯著減輕中性粒細(xì)胞在器官內(nèi)的黏附、浸潤，避免形成大量中性粒細(xì)胞浸潤，改善器官的缺血再灌注損傷〔16〕，但現(xiàn)尚不能確定的是，對(duì)于UTI在治療缺血性心腦損傷相關(guān)疾病中的具體靶點(diǎn)和機(jī)制，以及其是否對(duì)恢復(fù)因腦缺血再灌注損傷造成的認(rèn)知功能受損具有影響。

研究表明，由于UTI分子中存在多種酶結(jié)合位點(diǎn)，因此對(duì)酶的抑制具有廣泛性和同時(shí)性的特點(diǎn)，以上兩個(gè)特點(diǎn)使UTI能夠抑制胰蛋白酶、α糜蛋白酶、透明質(zhì)酸酶、纖溶酶和彈性蛋白等酶的活性，抑制蛋白質(zhì)分解代謝亢進(jìn)的藥理作用〔17〕。此外，UTI降解后的低分子量成分也具有較強(qiáng)的抑制水解酶的作用。

在大腦神經(jīng)元的各分區(qū)中，海馬CA1區(qū)的神經(jīng)元最易因腦部缺血引起的NF-κB的活化而受損。研究表明，UTI可抑制因腦缺血再灌注損傷所致的海馬CA1區(qū)神經(jīng)元NF-κBp65蛋白表達(dá)水平的升高，說明UTI對(duì)NF-κB的活化具有阻斷作用，此外，TNF-α數(shù)量增多可促進(jìn)腦缺血再灌注后炎癥反應(yīng)，高劑量UTI可通過降低TNF-α的含量從而減輕缺血再灌注后的炎癥反應(yīng)，發(fā)揮對(duì)腦組織及神經(jīng)功能的保護(hù)作用〔18,19〕。有實(shí)驗(yàn)研究報(bào)道，烏司他丁能夠?qū)π姆螐?fù)蘇后炎癥反應(yīng)的發(fā)生起到一定的抑制作用，能夠降低多器官功能障礙綜合征的發(fā)生率，UTI使用劑量與提高復(fù)蘇存活率的作用成正比關(guān)系，大劑量實(shí)驗(yàn)組復(fù)蘇治療效果優(yōu)于小劑量組〔20〕。IL-10是重要的抗炎細(xì)胞因子，它的抗炎作用的機(jī)制如下：①IL-10能抑制單核-巨噬細(xì)胞等的活性，通過下調(diào)炎癥因子的表達(dá)水平，減輕其對(duì)平滑肌細(xì)胞增殖的刺激作用；②IL-10能夠下調(diào)細(xì)胞間黏附分子的表達(dá)水平和抑制其活性，從而抑制TNF-α和NO的釋放和白細(xì)胞的聚集〔21〕。腦缺血缺氧的大鼠給予UTI治療后，檢測大鼠血清可發(fā)現(xiàn)TNF-α的含量降低和IL-10的水平升高，提示促炎與抗炎反應(yīng)的持續(xù)對(duì)抗,同時(shí)可以明顯減輕腦水腫，改善神經(jīng)細(xì)胞功能。因此，我們有理由相信，UTI可通過抑制TIL4/MyD88/NF-κB軸，從而達(dá)到抑制缺血再灌注后繼發(fā)性的多種細(xì)胞因子的活化和表達(dá)的效果，最終減輕腦缺血再灌注后的損傷。

3展望

CPR后腦損傷是急診科及重癥醫(yī)學(xué)科常見的疾病，隨著臨床上CPR成功率的提高，復(fù)蘇后的腦損傷日益受到關(guān)注，但是現(xiàn)仍無確切有效的治療辦法。研究表明，UTI對(duì)引起缺血缺氧后腦損傷的機(jī)制具有抑制作用，因此，臨床中已將UTI用于該疾病的治療且初步證實(shí)有一定療效。目前認(rèn)為，UTI除原作用于全身炎癥反應(yīng)綜合征、重度感染、重大手術(shù)等方面，還可以應(yīng)用于治療CPR后腦損傷。但是由于現(xiàn)對(duì)于該藥物使用于該疾病的臨床研究有限、資料較少，UTI治療CPR后腦損傷的最佳劑量、治療周期、深入的作用機(jī)制、是否需要序貫治療、遠(yuǎn)期療效及安全等尚不明確，因此，還需進(jìn)一步研究以上方面，指導(dǎo)該藥物在該疾病的應(yīng)用及盡早明確出使用指南等。

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〔2015-08-22修回〕

(編輯李相軍)

第一作者：甄妮(1970-)，女，碩士，主要從事急危重癥的診治研究。

〔中圖分類號(hào)〕R459.7

〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A

〔文章編號(hào)〕1005-9202(2016)09-2304-03；

doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.09.120

通訊作者：劉曉亮(1956-)，女，教授，主要從事急危重癥的診治研究。