小膠質(zhì)細(xì)胞極化在出血性腦損傷中的研究進(jìn)展

吳佳豫 陳 潔 吳巧云 周科成 屠文展 楊觀虎 蔣松鶴1，▲

1.溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院育英兒童醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)中心，浙江溫州 325027；

2.溫州醫(yī)科大學(xué)中美針灸康復(fù)研究所整合優(yōu)化醫(yī)學(xué)研究中心，浙江溫州 325000

出血性腦卒中（intracerebral haemorrhage，ICH）占全部腦卒中的10%～15%，是腦卒中的第二大常見類型[1]。據(jù)計(jì)算，全球每年有超過100 多萬人發(fā)生腦出血。伴隨著人口老齡化，腦出血患者數(shù)量預(yù)計(jì)將大幅度增加。腦出血的致死率和致殘率均很高，支持治療是目前主要的治療方法[2]。在腦出血后的幾小時(shí)內(nèi)，大腦在局部形成血腫或血腫周圍水腫。血腫的形成和擴(kuò)大會(huì)引起占位效應(yīng)，使顱內(nèi)壓增高，易出現(xiàn)腦疝，最終可導(dǎo)致死亡，這是腦出血的原發(fā)性損傷。腦出血繼發(fā)性損傷的產(chǎn)生原因是小膠質(zhì)細(xì)胞極化。腦出血后小膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)生極化，從而產(chǎn)生促炎、氧化應(yīng)激和細(xì)胞毒性，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡和功能障礙[3]。小膠質(zhì)細(xì)胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中重要的固有免疫細(xì)胞。小膠質(zhì)細(xì)胞被認(rèn)為是大腦的安全衛(wèi)士，是第一個(gè)對(duì)急性腦損傷產(chǎn)生免疫應(yīng)答的非神經(jīng)元細(xì)胞[4]。越來越多的證據(jù)表明被激活的小膠質(zhì)細(xì)胞是大腦中細(xì)胞因子、趨化因子、前列腺素、蛋白酶和其他免疫調(diào)節(jié)因子的主要來源。對(duì)小膠質(zhì)細(xì)胞極化和功能調(diào)節(jié)的研究，利于我們理解腦出血的病理生理過程。本文總結(jié)了腦出血后小膠質(zhì)細(xì)胞功能相關(guān)研究的重要進(jìn)展，特別是小膠質(zhì)細(xì)胞的活化、遷移、增殖和分泌細(xì)胞因子等內(nèi)容。此外，我們還討論小膠質(zhì)細(xì)胞極化和相關(guān)免疫調(diào)節(jié)因子。

1 小膠質(zhì)細(xì)胞極化

小膠質(zhì)細(xì)胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中主要的巨噬細(xì)胞。在體外，被激活的小膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)生極化，出現(xiàn)兩種極化表型，即經(jīng)典激活型小膠質(zhì)細(xì)胞（M1 型，促炎）和替代激活型小膠質(zhì)細(xì)胞（M2 型，抗炎）[5]。M2 型小膠質(zhì)細(xì)胞分為3 種亞型，即M2a， M2b 和M2c。每種亞型有不同的細(xì)胞表面標(biāo)記物和不同的生物功能[6]。M2a 型主要參與細(xì)胞再生，M2b 型和M2c 型主要參與吞噬和清除壞死組織。

急性腦損傷后，小膠質(zhì)細(xì)胞表型發(fā)生短期的動(dòng)態(tài)變化。M1 型小膠質(zhì)細(xì)胞和M2 型小膠質(zhì)細(xì)胞參與脊髓損傷[7]、缺血性腦卒中[8]和腦外傷（traumatic brain injury，TBI）[9]的組織損傷及其修復(fù)。

1.1 M1型小膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記物

1.1.1 促炎因子 小膠質(zhì)細(xì)胞活化可以釋放促炎因子。在腦出血模型中，促炎因子被認(rèn)為是由經(jīng)典激活型小膠質(zhì)細(xì)胞M1 型產(chǎn)生的，其分布和表達(dá)水平變化可以幫助理解小膠質(zhì)細(xì)胞的功能。

使用以小膠質(zhì)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞為靶細(xì)胞的抗體進(jìn)行免疫組化實(shí)驗(yàn)，檢測腦出血模型腦組織的小膠質(zhì)細(xì)胞的激活狀態(tài)。小膠質(zhì)細(xì)胞表面標(biāo)記物有硫酸角質(zhì)素（抗體5D4 的靶點(diǎn)）[10]、細(xì)胞表面糖蛋 白F4/80（抗 體F4/80 的 靶 點(diǎn)）[11]、CD11b[12]、Iba1[13]和CD68[14]。然而抗CD11b 抗體不能區(qū)分腦出血模型腦組織中的小膠質(zhì)細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞。髓過氧化物酶，是中性粒細(xì)胞的特征性標(biāo)記物，被用來鑒別膠質(zhì)細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞[15]。用免疫組化區(qū)別腦出血模型中被激活的小膠質(zhì)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞是比較困難的。CD45 可以幫助區(qū)別，因?yàn)镃D45 在單核細(xì)胞中的表達(dá)比在小膠質(zhì)細(xì)胞中的表達(dá)更高。所以用流式細(xì)胞術(shù)檢測的CD45 表達(dá)水平可以區(qū)別被激活的小膠質(zhì)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞，其中CD45IntCD11b+細(xì)胞是小膠質(zhì)細(xì)胞，而CD45HiCD11b+細(xì)胞是巨噬細(xì)胞[16]。

在腦出血模型中，M1 型小膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記物（促炎）的變化是顯著的。一項(xiàng)關(guān)于血腫周圍腦組織的臨床研究表明，在腦出血模型13 ～ 48h 里，核轉(zhuǎn)錄因子-κB （Nuclear factor-κB， NF-κB） 被激活并遷移到細(xì)胞核中[17]。這項(xiàng)研究還發(fā)現(xiàn)，在腦出血模型24h 后，IL-1β 和腫瘤壞死因子（tumour necrosis factor， TNF）表達(dá)水平均升高[18]。以上結(jié)果表明促炎因子是腦出血后出現(xiàn)較早的細(xì)胞因子。在膠原酶誘導(dǎo)的腦出血損傷模型和全成分血注射誘導(dǎo)的腦出血模型中，IL-1β、 IL-6、TNF 和誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase，iNOS）[19]在急性期的表達(dá)在腦出血模型3h 后開始上調(diào)，在第3天達(dá)高峰，同時(shí)相應(yīng)的蛋白質(zhì)表達(dá)水平也在發(fā)生變化。在膠原酶誘導(dǎo)的腦出血損傷模型和全成分血注射誘導(dǎo)的腦出血模型中，促炎因子IL-1β、IL-6和TNF 于造模成功至第3 天內(nèi)表達(dá)均上調(diào)，然后在第7 天回到正常水平。IL-1β、巨噬細(xì)胞甘露醇受體（CD206）或幾丁質(zhì)酶樣分子3（Ym1）與被激活的小膠質(zhì)細(xì)胞共存于膠原酶誘導(dǎo)的大鼠腦出血損傷模型中。在小膠質(zhì)細(xì)胞活化過程中，小膠質(zhì)細(xì)胞形態(tài)呈動(dòng)態(tài)的變化，產(chǎn)生吞噬和分泌炎癥因子的作用。而且，在膠原酶誘導(dǎo)的小鼠腦出血模型體內(nèi)注入TNF 受體拮抗劑R-7050 可以減輕神經(jīng)毒性，改善預(yù)后。

在腦出血模型造模成功至第3 天內(nèi)，IFNγ[20]的表達(dá)水平并沒有變化，但是IFNγ 表達(dá)水平在模型后期會(huì)顯著增加。IFN-γ ∶IL-4 的比例降低有助于腦出血的康復(fù)。這些結(jié)果表明IFNγ 和M2型細(xì)胞因子的比例降低可以作為評(píng)價(jià)腦出血慢性期炎癥的可靠指標(biāo)。已有實(shí)驗(yàn)表明M1 型標(biāo)記物如CD16， CD32 和 iNOS 在腦出血模型第1 天至第3天內(nèi)表達(dá)明顯上調(diào)，這說明M1 型小膠質(zhì)細(xì)胞主要在急性期出現(xiàn)[21]。

特定的促炎因子在腦出血模型不同的時(shí)間點(diǎn)出現(xiàn)表達(dá)水平的變化。M1 型小膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記物表達(dá)水平在腦出血急性期的總體變化方向是一致的。在腦出血慢性期，大多數(shù)促炎因子的表達(dá)水平都下降到基線值[22]。

1.1.2 Toll 樣受體 腦出血患者預(yù)后差與Toll 樣受 體（Toll-like receptors，TLR2）和TLR4[23]高 表達(dá)有關(guān)。在膠原酶誘導(dǎo)的小鼠腦出血損傷模型和全成分血注射誘導(dǎo)的小鼠腦出血模型6 小時(shí)后，TLR2 和TLR4 表達(dá)均上調(diào)，并且在前3 天內(nèi)均保持高表達(dá)[21]。和野生鼠相比，在全成分血注射誘導(dǎo)的TLR2 基因缺陷小鼠腦出血模型和TLR4 基因缺陷小鼠腦出血模型中，IL-1β、IL-6 和TNF表達(dá)水平均顯著下降，說明了TLR2、TLR4 和M1型小膠質(zhì)細(xì)胞有關(guān)。而且，通過髓樣分化因子88（Myeloiddifferentiation primaiy response protein88，MyD88）和TIR 結(jié) 構(gòu) 域 銜 接 分 子（TIR domaincontaining adaptor molecule）2，TLR4 可以激活NF κB 信號(hào)通路[24]。在全成分血注射誘導(dǎo)的腦出血模型中，TLR4 可以使M1 型小膠質(zhì)細(xì)胞特征性細(xì)胞因子（促炎）的表達(dá)水平上調(diào)。同樣的研究證明TLR4 參與了腦出血后小膠質(zhì)細(xì)胞的自噬，利于小膠質(zhì)細(xì)胞極化成M1 型。此外，在使用TLR4 拮抗劑治療后，促炎因子如IL-1β、IL-6 和TNF 表達(dá)均下降，并且小膠質(zhì)細(xì)胞無法被激活。TLR2 和TLR4發(fā)揮的作用相似。TLR2 可以通過與TLR4 形成異源二聚體來發(fā)揮促炎作用。

1.1.3 補(bǔ)體C3a 和C5a 受體 補(bǔ)體C3a 和C5a 受體被認(rèn)為與神經(jīng)炎性反應(yīng)[25]、中性粒細(xì)胞募集[26]和血腦屏障破壞[16]有關(guān)?？笴D11b 和抗CD11c雙特異性抗體（OX42）是小膠質(zhì)細(xì)胞特定表達(dá)補(bǔ)體C3 受體的單克隆抗體，是小膠質(zhì)細(xì)胞活性的特征。在C3 缺陷小鼠腦出血模型中，小膠質(zhì)細(xì)胞激活被抑制。在C5a 受體基因敲除小鼠腦出血模型的急性期，促炎因子表達(dá)水平下降[26]。此外在小鼠腦出血模型中，用C5a 受體拮抗劑PMX53 和凝血酶抑制劑阿加曲班進(jìn)行聯(lián)合治療，可以使小鼠腦組織中的M1 型小膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記物TNF、IL-6和INOS 的mRNA 表達(dá)水平下調(diào)[27]。以上數(shù)據(jù)表明補(bǔ)體C3a 和C5a 受體在腦出血促炎反應(yīng)中有顯著作用。

1.2 M2型小膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記物

目前對(duì)M2 型小膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記物在腦出血中作用的研究較少。然而在其他腦部疾病比如缺血性腦卒中[28]、TBI[29]和癲癇[30]中，M2 型小膠質(zhì)細(xì)胞在吞噬和清除毒性作用方面發(fā)揮重要作用，其在腦出血中的功能值得研究。

1.2.1 細(xì)胞因子 IL-10 由M 型巨噬細(xì)胞[31]和小膠質(zhì)細(xì)胞[32]分泌，是M2 型小膠質(zhì)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞特征性的抗炎因子。在體外實(shí)驗(yàn)中，用IL-10 治療可以使小膠質(zhì)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞極化成M2c 亞型，使吞噬作用增強(qiáng)[33]。IL-10 可以誘導(dǎo)產(chǎn)生細(xì)胞因子信號(hào)抑制物（Suppressor of cytokine signalling，SOCS）1 和SOCS3。SOCS1 和SOCS3能通過巨噬細(xì)胞中的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)子與轉(zhuǎn)錄激活子3（Signal transducer and activator of transcription3，STAT3）來抑制促炎因子生成[34]。在腦出血患者的血液和腦組織中和在腦出血模型中，IL-10 表達(dá)均上調(diào)。在自發(fā)性腦出血患者的急性早期，IL-10表達(dá)水平上調(diào)。

在腦出血模型中，IL-4[35]和轉(zhuǎn)化生長因子（transforming growth factor，TGF）β1[22]可以發(fā)揮抗炎作用，促進(jìn)小膠質(zhì)細(xì)胞從M1 型極化為M2 型，從而增強(qiáng)功能恢復(fù)。腦出血模型主要是膠原酶誘導(dǎo)腦出血損傷模型和全成分血注射誘導(dǎo)腦出血模型兩種。這兩種腦出血模型的M2 型小膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記物的表達(dá)變化是明顯不同的。在膠原酶誘導(dǎo)腦出血損傷模型24h 內(nèi)，大多數(shù)M2 型小膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記物的mRNA 表達(dá)水平上調(diào)，比如IL-1 受體拮抗劑、IL-10、精氨酸酶-1（Arginase-1，Arg-1）、 Ym1 和CD206[35]等，但是TGFβ 的mRNA 表達(dá)水平、IL-4的mRNA 表達(dá)水平和IL-4 的蛋白表達(dá)水平均在膠原酶誘導(dǎo)腦出血損傷模型第3 天顯著上調(diào)。在全成分血注射誘導(dǎo)腦出血模型前2 周內(nèi)，在血腫周圍區(qū)域檢測到IL-10 蛋白表達(dá)水平是不變的，然而無法檢測到IL-4[22]。在后者的研究中，TGFβ1 蛋白表達(dá)水平于第1 天至第10 天上調(diào)，而且直到第14 天都一直保持上調(diào)。TGFβ1 的表達(dá)變化時(shí)間比M2 型小膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記物IL-13 的表達(dá)變化時(shí)間遲，IL-13 的蛋白表達(dá)水平只在第1 天至第3 天上調(diào)[22]。此外，在全成分血注射誘導(dǎo)的小鼠腦出血模型中，腦內(nèi)TGFβ1 治療可以降低小膠質(zhì)細(xì)胞Il6 基因表達(dá)量，并且改善預(yù)后。如果早期血漿中TGFβ1 的表達(dá)上調(diào)，那么患者腦出血90d 的預(yù)后將得到改善。

1.2.2 氧化物酶體增殖物激活受體γ 氧化物酶體增殖物激活受體γ（Peroxisome proliferatoractivated receptor γ，PPAPγ）屬于核受體超家族成員，在抗炎和抗氧化中起到重要作用。在全成分血注射誘導(dǎo)的大鼠腦出血模型中，PPAPγ 和DNA 反應(yīng)元件結(jié)合于模型1h 后被抑制，并且用PPAPγ 激動(dòng)劑治療腦出血有效，原因是PPAPγ可以抑制NF κB 活化和減少M(fèi)1 型小膠質(zhì)細(xì)胞特征性標(biāo)記物表達(dá)水平（特別是iNOS，TNF 和IL-1）。在體外實(shí)驗(yàn)中，對(duì)于全成分血注射誘導(dǎo)的小鼠腦出血模型，用PPAPγ 激動(dòng)劑治療可以促進(jìn)小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬紅細(xì)胞，原因是PPAPγ 可以誘導(dǎo)CD36表達(dá)上調(diào)。這說明活化的PPAPγ 有潛在的血腫清除作用[36]。

1.2.3 雷帕霉素靶點(diǎn)mTOR 雷帕霉素靶點(diǎn)（Mamma-lian target of rapamycin，mTOR）是一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，他在某些腦部疾病中會(huì)出現(xiàn)表達(dá)失調(diào)，比如阿爾茨海默病[37]、帕金森病[38]和TBI[39]等。在大鼠蛛網(wǎng)膜下腔出血模型[40]中，雷帕霉素和另一種mTOR 抑制劑AZD8055 通過抑制IL-1β 和TNF 表達(dá)來改善早期腦損傷。在氧合血紅蛋白處理的原代小膠質(zhì)細(xì)胞體外實(shí)驗(yàn)中，雷帕霉素和AZD8055 也會(huì)降低CD16 和CD206 的比例。在膠原酶誘導(dǎo)的大鼠腦出血損傷模型30min 時(shí)，磷酸化mTOR 的表達(dá)明顯上調(diào)。用雷帕霉素（50～ 500μg/kg）治療腦出血后，大腦中M2 型小膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記物IL-10、TGFβ 以及IL-10 ∶IFNγ 表達(dá)水平上調(diào)，并且與雷帕霉素濃度存在劑量依賴性。在另一組相同模型的實(shí)驗(yàn)中[41]，用雷帕霉素治療可以下調(diào)TNF、IL-1β 和IL-6 的蛋白表達(dá)水平。這說明抑制mTOR 和M2 型小膠質(zhì)細(xì)胞極化有密切關(guān)系。

1.2.4 其他M2 型小膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記物 在患者腦出血3d 內(nèi)的大腦中，有實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)M2 型小膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記物CD163 表達(dá)水平上調(diào)[42]。在全成分血注射誘導(dǎo)的小鼠腦出血模型第1 天，CD206 和Ym1 的蛋白表達(dá)水平（蛋白免疫印跡檢測）上調(diào)。在膠原酶誘導(dǎo)腦出血損傷模型和全成分血注射誘導(dǎo)腦出血模型中，小膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記物Ym1 表達(dá)水平于24h 和72h 上調(diào)。然而我們對(duì)于在膠原酶誘導(dǎo)腦出血損傷模型中M2 型小膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記物的動(dòng)態(tài)變化尚不清楚。為數(shù)不多的研究數(shù)據(jù)表明，M2 型小膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記物在第1 天表達(dá)上調(diào)，比M1 型小膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記物出現(xiàn)時(shí)間晚，后者在3 ～ 6h 內(nèi)已經(jīng)開始表達(dá)上調(diào)[43]。此外，M2 型小膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記物保持表達(dá)上調(diào)的時(shí)間比M1 型更長。

1.3 M1型至M2型的轉(zhuǎn)變

我們對(duì)于腦出血后小膠質(zhì)細(xì)胞極化的動(dòng)態(tài)變化了解很少。有研究揭示了在腦出血模型中的M1型和M2 型小膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記物的變化[35]。實(shí)驗(yàn)證實(shí)在膠原酶誘導(dǎo)腦出血損傷模型[21]和全成分血注射誘導(dǎo)腦出血模型[22]中有相似的M1 型至M2 型的轉(zhuǎn)變。在膠原酶誘導(dǎo)小鼠腦出血損傷模型第1天至第3 天[21]，可觀察到M1 型小膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)镸2 型小膠質(zhì)細(xì)胞，但是在全成分血注射誘導(dǎo)小鼠腦出血模型中小膠質(zhì)細(xì)胞表型轉(zhuǎn)變出現(xiàn)在第1 周[22]。然而這種轉(zhuǎn)變的原因可能是單個(gè)小膠質(zhì)細(xì)胞的表型變化或M2 型小膠質(zhì)細(xì)胞的遷移或循環(huán)血單核細(xì)胞或巨噬細(xì)胞的浸潤，值得深入研究?？傊?，M1 型小膠質(zhì)細(xì)胞極化和腦損傷短期內(nèi)的細(xì)胞因子有關(guān)，特別是腦出血3d 內(nèi)。M1 型小膠質(zhì)細(xì)胞極化可能是腦出血急性期小膠質(zhì)細(xì)胞活化的主要原因。M2 型小膠質(zhì)細(xì)胞極化及其介質(zhì)在康復(fù)過程中扮演重要角色。此外，小膠質(zhì)細(xì)胞基因表達(dá)上調(diào)與衰老有關(guān)，涉及神經(jīng)保護(hù)作用[44]。因?yàn)橐恍㎝2 型標(biāo)記物并不是小膠質(zhì)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞特征性的標(biāo)記物，所以我們需要用雙重免疫熒光染色法或者三重免疫熒光染色法去檢測特征性標(biāo)記物。我們可以通過用熒光標(biāo)記某些小膠質(zhì)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞，來檢測細(xì)胞標(biāo)記物的mRNA 和蛋白表達(dá)。我們還可以應(yīng)用無偏檢測技術(shù)，比如轉(zhuǎn)錄組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)。

2 調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細(xì)胞極化的轉(zhuǎn)錄因子

雖然目前技術(shù)能檢測到M1 型和M2 型小膠質(zhì)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞極化的標(biāo)記物，他們的激活狀態(tài)是復(fù)雜的，并且與體內(nèi)巨噬細(xì)胞功能相關(guān)聯(lián)的研究也存在爭議。此外，導(dǎo)致腦出血繼發(fā)性損傷的信號(hào)通路也是復(fù)雜的。研究腦損傷中轉(zhuǎn)錄因子活化過程對(duì)于我們理解腦出血后小膠質(zhì)細(xì)胞表型轉(zhuǎn)變是有重要意義的。然而除了NF κB，目前對(duì)腦出血中其他轉(zhuǎn)錄因子的研究很少。

2.1 NF κB

NF κB 是傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)錄因子，可以由脂多糖激活并調(diào)節(jié)多種M1 型特征性基因（能編碼促炎因子）的表達(dá)[45]。在人腦組織中，NF κB p65 可以通過免疫組化于神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的細(xì)胞核中檢測到，并且IL-1β 和TNF 表達(dá)上調(diào)與NF κB 有關(guān)。在腦出血后，TLR2 和TLR4（主要在小膠質(zhì)細(xì)胞上表達(dá)）的表達(dá)上調(diào)可以誘導(dǎo)NF κB 活化，并提高促炎因子的表達(dá)水平[46]。

2.2 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)子與轉(zhuǎn)錄激活子

轉(zhuǎn)錄因子的STAT 家族（STAT1-STAT6）可以由脂多糖激活。Janus 激酶/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活子（JAK/STAT）信號(hào)通路可以由Ⅰ型和Ⅱ型干擾素激活并調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、免疫、凋亡和炎癥[47]。

STAT 家族成員在小膠質(zhì)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞極化過程中起不同的作用。STAT1 促進(jìn)M1 型巨噬細(xì)胞極化[48]。在體外實(shí)驗(yàn)中，小膠質(zhì)細(xì)胞中TLR3 和TLR4 被激活后，可以引起STAT1 表達(dá)水平上調(diào)[49]。在隱球菌感染巨噬細(xì)胞中，活化的STAT1 可以上調(diào)編碼某些細(xì)胞標(biāo)記物的基因表達(dá)，比如IL-1β、TNF 和趨化因子配體10（CXCL10）[50]。相反，如果巨噬細(xì)胞上缺乏STAT1，那么會(huì)促進(jìn)M2 型極化。細(xì)胞因子信號(hào)傳導(dǎo)抑制蛋白3（SuppreSSors of eytokine signaling 3，SOCS3）是JAK/STAT 信號(hào)通路的負(fù)反饋抑制分子，可以抑制STAT3 活化，從而避免細(xì)胞因子的過度釋放。在體外實(shí)驗(yàn)中，可觀察到SOCS3 缺陷原代小膠質(zhì)細(xì)胞中的活化STAT3 和促炎因子的表達(dá)增多，促進(jìn)了M1 型小膠質(zhì)細(xì)胞極化[51]。這種極化與iNOS、IL-1β、IL-12、IL-23、IL-6、趨化因子配體2（CCL2）和CXCL10 表達(dá)上調(diào)有關(guān)。在膠原酶誘導(dǎo)小鼠腦出血損傷模型中，磷酸化STAT3 主要在小膠質(zhì)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中檢測到，而且磷酸化STAT3 的抑制分子與iNOS、環(huán) 氧 合 酶2（Human cyclooxygenase2，hCOX2）的表達(dá)下調(diào)有關(guān)。在膠原酶誘導(dǎo)Tlr4 缺陷小鼠和MYD88 缺陷小鼠腦出血損傷模型第3 天，磷酸化STAT3 和IL-6 的表達(dá)水平下降，說明STAT3是TLR4 下游重要的轉(zhuǎn)錄因子，可以介導(dǎo)腦出血后M1 型小膠質(zhì)細(xì)胞的極化。然而在小膠質(zhì)細(xì)胞中，IL-4 可以誘導(dǎo)STAT6 活化，促進(jìn)M2 型小膠質(zhì)細(xì)胞極化[52]。

2.3 核轉(zhuǎn)錄因子E2相關(guān)因子2

在腦出血后，活化的核轉(zhuǎn)錄因子E2 相關(guān)因子2（Nuclear factor erythroid 2 related factor 2，Nrf2）和其相關(guān)信號(hào)通路發(fā)揮保護(hù)性作用并促進(jìn)血腫清除[53]。在膠原酶誘導(dǎo)Nrf2 缺陷小鼠腦出血損傷模型24h 后，腦損傷程度比野生小鼠更嚴(yán)重。通過免疫組化檢測同種移植炎癥因子-1（Allograft inflammatory factor-1，AIF-1），可以發(fā)現(xiàn)這些小鼠的小膠質(zhì)細(xì)胞活化過程并不是由Nrf2 缺乏導(dǎo)致的。在體外實(shí)驗(yàn)中，用熒光素標(biāo)記吞噬紅細(xì)胞的小膠質(zhì)細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)被標(biāo)記的小膠質(zhì)細(xì)胞表達(dá)水平顯著上調(diào)，原因是Nrf2 激動(dòng)劑可以激活Nrf2 信號(hào)通路而發(fā)揮吞噬和神經(jīng)保護(hù)作用，而且用Nrf2 激動(dòng)劑治療可以激活Nrf2，通過上調(diào)清道夫受體CD36 來強(qiáng)化小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬紅細(xì)胞的功能。

在全成分血注射誘導(dǎo)的Nrf2 缺陷小鼠腦出血模型48h 后，HO1、CD36、CD163、IL-10 和IL-1β的mRNA 表達(dá)水平并沒有變化。在體外實(shí)驗(yàn)中，HO1 缺失減弱了小膠質(zhì)細(xì)胞的吞噬能力。在蛛網(wǎng)膜下腔出血模型中，HO1 缺失減弱了小膠質(zhì)細(xì)胞的血腫清除能力[54]。此外，在蛛網(wǎng)膜下腔出血患者腦脊液中，HO1 活性被提高，說明小膠質(zhì)細(xì)胞Nrf2 和HO1 在血腫清除過程中起重要作用。而且，HO1 是Nrf2 下游的主要靶點(diǎn)，誘導(dǎo)的HO1 可以促進(jìn)M2 型巨噬細(xì)胞極化。在腦出血后，Nrf2 的轉(zhuǎn)錄、活化以及Nrf2 下游因子是否調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細(xì)胞極化和功能都值得我們繼續(xù)研究。

2.4 高遷移率組蛋白

高遷移率組蛋白（High mobility group protein B1，HMG1）是DNA 結(jié)合蛋白，可以通過與核小體、轉(zhuǎn)錄因子和組蛋白的相互作用，來調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄[55]。HMG1 參與了促炎細(xì)胞因子的基因轉(zhuǎn)錄。在體外實(shí)驗(yàn)中，可觀察到HMG1 是小膠質(zhì)細(xì)胞在血紅素刺激后分泌的因子。腦出血患者血清中的HMG1 表達(dá)水平上調(diào)，與IL-6 和TNF 的表達(dá)水平有關(guān)，也和NIH 腦卒中量表評(píng)分有關(guān)。這表明小膠質(zhì)細(xì)標(biāo)記物HMG1 在腦出血中發(fā)揮作用。在嚙齒動(dòng)物腦出血模型中，用非特定HMG1 抑制劑甘草甜素和丙酮酸乙酯治療，可以減輕其神經(jīng)損傷并改善預(yù)后。在腦出血模型24h 后，可發(fā)現(xiàn)HMG1 蛋白表達(dá)水平顯著上調(diào)[56]。HMG1 通過上調(diào)特征性因子TLR2 和TLR4，來促進(jìn)M1 型巨噬細(xì)胞極化，可能導(dǎo)致小鼠心室重構(gòu)并加速衰老。所以，HMG1 抑制劑對(duì)腦出血模型有效可能是因?yàn)橐种艸MG1 活性能減弱小膠質(zhì)細(xì)胞活性并抑制TLR2、TLR4。

2.5 前列腺素E2受體

前列腺素E2（Prostaglandin E2，PGE2）是環(huán)氧合酶和前列腺素E 合成酶（PGES）的主要產(chǎn)物，被認(rèn)為是大腦中的傳統(tǒng)促炎調(diào)控因子。前列腺素E2 通過與細(xì)胞膜表面G 蛋白偶聯(lián)的受體 EP1-EP4結(jié)合，激活下游的傳導(dǎo)通路。EP1 受體在小膠質(zhì)細(xì)胞中表達(dá)，而且缺乏EP1 受體會(huì)減弱小膠質(zhì)細(xì)胞活性和吞噬作用[57]。此外，在小鼠腦出血模型中，用EP1 受體拮抗劑SC51089 進(jìn)行治療，可以抑制小膠質(zhì)細(xì)胞活性和緩解腦白質(zhì)、腦灰質(zhì)損傷。在膠原酶誘導(dǎo)的小鼠腦出血損傷模型中，EP2 和EP3 的缺乏反而使腦出血預(yù)后變差，這與小膠質(zhì)細(xì)胞活化狀態(tài)有關(guān)[56]。雖然EP2 是在神經(jīng)元上表達(dá)的，但是EP2 缺乏可以促進(jìn)M1 型小膠質(zhì)細(xì)胞極化，說明EP2 能對(duì)神經(jīng)元和小膠質(zhì)細(xì)胞的相互作用進(jìn)行調(diào)控[56]。相反的是，在膠原酶誘導(dǎo)的小鼠腦出血損傷模型中，EP3 受體在小膠質(zhì)細(xì)胞上表達(dá)，并且EP3缺乏可以抑制小膠質(zhì)細(xì)胞活化。所以在全成分血注射誘導(dǎo)的小鼠腦出血模型中，用EP3 拮抗劑進(jìn)行治療，可以抑制小膠質(zhì)細(xì)胞活性[58]，但增加了M2型小膠質(zhì)細(xì)胞的數(shù)量。在膠原酶誘導(dǎo)小鼠腦出血損傷模型和全成分血注射誘導(dǎo)小鼠腦出血模型中，EP2 和EP4 雙重激動(dòng)劑米索前列醇有神經(jīng)保護(hù)作用，并且能緩解炎癥反應(yīng)[59]。研究表明，在腦出血后，前列腺素E2 和EP 受體在小膠質(zhì)細(xì)胞功能調(diào)控方面有潛在的作用。

2.6 鞘氨醇-1-磷酸

鞘 氨 醇-1-磷 酸（Sphingosine-1 phosphate ，S1P）是一種生物活性脂質(zhì)小分子，通過大腦中五種已知的受體（S1PR1-S1PR5）在細(xì)胞中發(fā)揮廣泛的作用。S1PR 激動(dòng)劑芬戈莫德已經(jīng)在2010 年由FDA 批準(zhǔn)用于治療多發(fā)性硬化（Multiple sclerosis，MS）。在體外實(shí)驗(yàn)中，小膠質(zhì)細(xì)胞表達(dá)五種鞘氨醇-1-磷酸受體。如果用脂多糖誘導(dǎo)M1 型小膠質(zhì)細(xì)胞極化，那么用芬戈莫德可以下調(diào)其促炎因子表達(dá)水平[60]。在癲癇持續(xù)狀態(tài)動(dòng)物模型和新生兒高氧動(dòng)物模型中，芬戈莫德可以下調(diào)IL-1β 和TNF 表達(dá)水平[61]。在多發(fā)性硬化動(dòng)物模型中，用芬戈莫德治療后，在第120 天M1 細(xì)胞比例下調(diào)而M2 細(xì)胞比例上調(diào)。在膠原酶誘導(dǎo)小鼠腦出血損傷模型中，芬戈莫德治療可以改善功能預(yù)后并且下調(diào)IFNγ 表達(dá)水平，還能通過阻止T 淋巴細(xì)胞浸潤大腦來抑制M1 型小膠質(zhì)細(xì)胞活化。芬戈莫德可以使血腫清除加速并改善腦出血患者的預(yù)后，說明了鞘氨醇-1-磷酸受體在腦出血過程的重要作用。但是，有其他研究發(fā)現(xiàn)在膠原酶誘導(dǎo)腦出血損傷模型中，芬戈莫德對(duì)于減少血腫體積和炎癥細(xì)胞沒有效果。所以為了確認(rèn)S1PRs 在腦出血過程中的作用以及S1PRs 是否能調(diào)控腦出血后小膠質(zhì)細(xì)胞的極化，我們還需進(jìn)行更多研究。

圖1 調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細(xì)胞極化的相關(guān)分子

3 結(jié)論與展望

小膠質(zhì)細(xì)胞活化一直被認(rèn)為是在腦出血病理過程中的重要因素。證據(jù)表明，小膠質(zhì)細(xì)胞受到刺激后會(huì)極化成不同的表型，在神經(jīng)系統(tǒng)疾病發(fā)病的不同階段中起到多重的作用。雖然我們對(duì)于腦出血后小膠質(zhì)細(xì)胞極化的動(dòng)態(tài)變化了解很少，但是小膠質(zhì)細(xì)胞的功能調(diào)控被認(rèn)為能夠減輕腦出血后的腦損傷，從而促進(jìn)組織修復(fù)和功能康復(fù)。了解調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細(xì)胞向不同表型極化的分子機(jī)制，對(duì)減輕出血性腦損傷，促進(jìn)出血性腦損傷后的神經(jīng)恢復(fù)有著重要的意義（圖1）。考慮到腦出血?jiǎng)游锬Ｐ偷木窒扌院痛罅繉?duì)缺血性腦卒中轉(zhuǎn)化研究的失敗嘗試，其對(duì)臨床腦出血患者進(jìn)行病理學(xué)檢查具有重要意義。近年來轉(zhuǎn)錄組學(xué)、基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)的發(fā)展同樣也為研究小膠質(zhì)細(xì)胞極化的分子機(jī)理研究提供了新的研究方法，為腦出血疾病研究提供了新的治療策略。