具有神經(jīng)保護(hù)作用的抗炎藥物在脊髓損傷治療中的研究進(jìn)展

孫天嬌，魯玉寶，趙家瑜，鄒胤曦，高藝杰，楊 帆，朱 瑞，王魁彪

（1.蘭州大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院，甘肅 蘭州 730030；2.四川大學(xué)華西臨床醫(yī)學(xué)院，四川 成都 610041；3.重慶醫(yī)科大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院，重慶 400046）

脊髓損傷（SCI）是一種嚴(yán)重的創(chuàng)傷性疾病，導(dǎo)致神經(jīng)功能缺陷和運(yùn)動(dòng)功能障礙，SCI的臨床特征根據(jù)其病理生理事件分為急性期，亞急性期和慢性期[1]。從脊髓損傷的病例生理學(xué)基礎(chǔ)來看，繼發(fā)性損傷過程中的炎癥反應(yīng)是造成脊髓損傷后預(yù)后效果不佳的重要原因之一。因此，具有神經(jīng)保護(hù)作用的抗炎類藥物逐漸成為了該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)方向。其中雷帕霉素、米諾環(huán)素以及地塞米松作為此類藥物的代表受到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。為了更好地總結(jié)該鄰域的研究現(xiàn)狀，本文就現(xiàn)有研究結(jié)果進(jìn)行了較為完善的總結(jié)與分析，旨在為日后該鄰域的發(fā)展提供新的思路與方向。

1 雷帕霉素

目前的研究結(jié)果表明，在SCI急性期給予雷帕霉素可以顯著減少神經(jīng)組織損傷和運(yùn)動(dòng)損傷。雷帕霉素廣泛用作自噬誘導(dǎo)劑，它通過對(duì)哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白mTOR的抑制作用起作用，主要可以通過增強(qiáng)自噬、增強(qiáng)受損線粒體自噬、減輕線粒體凋亡和保護(hù)PI3K / Akt信號(hào)通路來促進(jìn)脊髓損傷的治愈。雷帕霉素不僅可以激活一般自噬，還可以激活線粒體自噬。線粒體在調(diào)節(jié)神經(jīng)細(xì)胞凋亡中起著至關(guān)重要的作用。受損的線粒體可釋放促凋亡蛋白，以增加半胱天冬酶的活化和細(xì)胞死亡，因此去除功能失調(diào)的線粒體對(duì)細(xì)胞存活至關(guān)重要。目前已有實(shí)驗(yàn)研究[2]證明了雷帕霉素誘導(dǎo)的線粒體自噬激活的關(guān)鍵分子機(jī)制與p62和Parkin蛋白密切相關(guān)。p62蛋白的磷酸化在自噬和線粒體自噬過程中啟動(dòng)p62與泛素化蛋白的結(jié)合，p62通過與LC3-II結(jié)合促進(jìn)受損線粒體向吞噬細(xì)胞的募集。此外，Parkin蛋白可以通過多聚泛素化與受損線粒體的外膜結(jié)合，然后p62與LC3-II結(jié)合，這可能通過自噬機(jī)制進(jìn)一步導(dǎo)致線粒體受損。由Parkin蛋白介導(dǎo)的線粒體自噬是腦缺血再灌注過程中發(fā)生的神經(jīng)保護(hù)的基礎(chǔ)。除了在線粒體自噬過程中的作用外，Parkin還能刺激線粒體的生物發(fā)生，可能是用健康的代替受損的線粒體，但是這種作用機(jī)理尚不明確，還需要進(jìn)一步深入研究?？芍着撩顾乜梢约せ罹€粒體自噬，從而可以減弱之后的細(xì)胞死亡。

同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)雷帕霉素抑制線粒體凋亡相關(guān)蛋白的釋放，減輕缺血脊髓線粒體依賴性細(xì)胞凋亡。哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）作為損傷后脊髓的可塑性，再生性的體現(xiàn)已經(jīng)引起了人們的興趣。先前的研究已經(jīng)證明，mTOR信號(hào)傳導(dǎo)的抑制在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中具有神經(jīng)保護(hù)作用。初步數(shù)據(jù)表明，長(zhǎng)時(shí)間雷帕霉素（RAP）治療顯著降低高胸（T4）脊柱橫斷后脊髓中的mTOR活性。一些研究還表明雷帕霉素顯著減少受損脊髓中的神經(jīng)元丟失和細(xì)胞死亡。

現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的SCI中細(xì)胞存活的最佳機(jī)制之一是磷脂酰肌醇-3-激酶（PI3K）/ Akt和相關(guān)的下游信號(hào)傳導(dǎo)。在SCI、創(chuàng)傷性腦損傷、中風(fēng)和神經(jīng)保護(hù)和功能恢復(fù)中的其他神經(jīng)疾病模型中已經(jīng)顯示出磷酸酶和張力蛋白同系物（PTEN）抑制劑（雙過氧化釩）（bpV）的明顯治療功效。施用雷帕霉素可明顯降低bpV對(duì)細(xì)胞外相關(guān)激酶（Erk）磷酸化的影響。由此可輔助介導(dǎo)bpV作用受損脊髓神經(jīng)原神經(jīng)保護(hù)。

但同時(shí)我們也發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用雷帕霉素治療脊髓損傷并不是完美的。脊髓損傷后，使用雷帕霉素顯著加劇了體重減輕，并導(dǎo)致靜息血壓顯著升高，每日自發(fā)性自主神經(jīng)異常反射（AD）的頻率也表現(xiàn)增加，這些發(fā)現(xiàn)提示我們需要更多研究來指明如何合理使用雷帕霉素，以減少雷帕霉素對(duì)于心血管功能障礙的加劇和減弱使用雷帕霉素后外周傷害感受器敏感性和血管阻力的增加。

2 米諾環(huán)素

炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激和細(xì)胞凋亡是SCI中繼發(fā)性損傷后引起創(chuàng)傷后變性的重要因素。盡管繼發(fā)性損傷的分子途徑仍存在爭(zhēng)議，但抑制、延緩氧化應(yīng)激和細(xì)胞凋亡的治療策略可能有助于運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)。

米諾環(huán)素是第二代四環(huán)素，具有多種作用機(jī)制，包括抗炎和抗細(xì)胞凋亡作用。同時(shí)米諾環(huán)素阻止線粒體細(xì)胞死亡的效果也已經(jīng)確定。它目前唯一的臨床適應(yīng)癥主要圍繞其抗菌特性。然而，許多數(shù)據(jù)為其在各種神經(jīng)退行性和急性神經(jīng)損傷中的神經(jīng)保護(hù)特性的研究提供了推動(dòng)力。作為一種神經(jīng)保護(hù)劑，它還可以減少小膠質(zhì)細(xì)胞的活化。

Fas細(xì)胞表面死亡受體（FAS）介導(dǎo)的脊髓損傷細(xì)胞凋亡需要線粒體信號(hào)傳導(dǎo)，F(xiàn)AS配體（FASL）的抑制可以保護(hù)細(xì)胞免于凋亡。另一個(gè)重要的線粒體靶基因是HIF-1α，HIF-1α的表達(dá)是時(shí)間依賴性的，導(dǎo)致神經(jīng)元損傷后細(xì)胞死亡或細(xì)胞存活。越來越多的證據(jù)表明，神經(jīng)元損傷后HIF-1α的穩(wěn)定可以保護(hù)缺氧細(xì)胞免于凋亡。目前已有研究證實(shí)了米諾環(huán)素對(duì)大鼠脊髓損傷后線粒體依賴性細(xì)胞死亡和HIF-1α表達(dá)的影響。米諾環(huán)素降低了FASL介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，并且觀察到與線粒體依賴性細(xì)胞死亡相關(guān)的因子釋放的顯著降低。

綜上，米諾環(huán)素治療可改善脊髓損傷后的功能恢復(fù)。使用米諾環(huán)素并輔助使用其他藥物對(duì)于脊髓損傷的治愈具有幫助效果。

3 地塞米松

脊髓損傷會(huì)引發(fā)嚴(yán)重和持續(xù)的炎癥反應(yīng)，損傷部位周圍的脊髓組織被破壞，巨噬細(xì)胞繼續(xù)吞噬髓鞘，導(dǎo)致?lián)p傷腔（COI）逐漸擴(kuò)大，形成軸突再生障礙，使周圍脊髓組織不可逆轉(zhuǎn)地被破壞。有研究表明在損傷后8周的SCI損傷中觀察到負(fù)載有堅(jiān)牢藍(lán)陽性髓鞘顆粒的巨噬細(xì)胞并認(rèn)為此巨噬細(xì)胞是破壞性炎癥的中樞介質(zhì)，故可知減少SCI位點(diǎn)處巨噬細(xì)胞侵襲具有神經(jīng)保護(hù)的作用。

地塞米松是一種合成的糖皮質(zhì)激素，具有強(qiáng)烈的抗炎作用，比氫化可的松大約25倍，是潑尼松龍的7倍。地塞米松主要具有糖皮質(zhì)激素活性，對(duì)鈉和水含量的影響非常小。給予地塞米松磷酸鈉后，它迅速水解成地塞米松，與血漿蛋白結(jié)合68%。地塞米松的顆粒比紅細(xì)胞小5～10倍（≤0.5l m），并且不會(huì)形成聚集體。因此，雖然在制劑中也發(fā)現(xiàn)了小顆粒，但地塞米松仍然被認(rèn)為是純液體。

已有研究在球囊擠壓SCI大鼠模型中1～2周連續(xù)硬膜下輸注地塞米松來測(cè)試抗炎作用。在該模型中，高劑量的地塞米松確實(shí)以劑量依賴的方式減少COI中的巨噬細(xì)胞數(shù)量，這一結(jié)果表明地塞米松輸注可以從硬膜下腔進(jìn)入COI。但是，當(dāng)施用超過1周時(shí)，4 mg地塞米松的有效劑量對(duì)SCI后的受體大鼠具有嚴(yán)重毒性。我們需要進(jìn)一步研究適當(dāng)?shù)牡厝姿山o藥劑量。

在減少用量同時(shí)保持藥效的方面，已有研究表明，用于維持脊髓情況所使用的較低劑量的類固醇已顯示出與高劑量相同的有效性和更好的耐受性。實(shí)際上，在先使用高劑量的96mg地塞米松然后在14天的時(shí)間內(nèi)逐漸減少到零和低劑量（16 mg/天）的使用量效果之間沒有很大的差異;但是更嚴(yán)重的反應(yīng)在高劑量組更常見。同樣，一項(xiàng)研究報(bào)告顯示，低劑量10mg推注治療與100 mg高劑量推注治療相比，顯示研究組之間的效果差異不明顯，但安全性得到改善[3]。

對(duì)于給藥方式，先前的研究表明，在脊髓壓迫模型中肌肉注射地塞米松會(huì)使神經(jīng)恢復(fù)更快。但在存在造影劑過敏或損傷出現(xiàn)在L3以上的情況下，更建議經(jīng)椎間孔使用地塞米松。

對(duì)于地塞米松與其他藥物對(duì)于脊髓損傷的聯(lián)合治療，已有研究表明，聯(lián)合使用地塞米松66 μg/mL、布比卡因和可樂定滴定，沒有觀察到行為改變，也沒有觀察到坐骨神經(jīng)，脊神經(jīng)節(jié)或背/腹部的組織病理學(xué)變化。故這些混合物以此濃度可以安全地用于大鼠的坐骨神經(jīng)損傷。但是，當(dāng)羅哌卡因，可樂定和丁丙諾啡與高濃度的地塞米松（133μg/mL）一起使用時(shí)會(huì)導(dǎo)致毒性增加。

動(dòng)物實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，在地塞米松濃度較高時(shí)，神經(jīng)周圍或鞘內(nèi)注射后會(huì)出現(xiàn)神經(jīng)毒性。因此，尚不清楚臨床上使用的地塞米松劑量是否安全。鑒于注射皮質(zhì)類固醇后神經(jīng)血管并發(fā)癥發(fā)生率低且地塞米松使用頻率相對(duì)較低，地塞米松的安全性仍然不確定，只能通過進(jìn)一步長(zhǎng)期研究和臨床報(bào)告來確定。

4 討論與展望

通過對(duì)所獲文獻(xiàn)進(jìn)行系統(tǒng)的分析，我們發(fā)現(xiàn)包括雷帕霉素、米諾環(huán)素、地塞米松在內(nèi)的抗炎藥物均可以通過其抗炎，抗凋亡和抗氧化特性在脊髓損傷后的神經(jīng)功能重建中發(fā)揮其重要作用。但這并意味著這一類具神經(jīng)保護(hù)作用的抗炎藥物能夠在臨床上進(jìn)行廣泛推廣，因?yàn)榘ㄓ盟巹┝俊⒂盟幏绞揭约坝盟幒蟛涣挤磻?yīng)在內(nèi)的多種問題尚未得到最優(yōu)方案。

因此我們認(rèn)為，如何通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)甚至是進(jìn)一步的臨床試驗(yàn)提供大量數(shù)據(jù)樣本用于以上三個(gè)問題的解決將會(huì)是該領(lǐng)域進(jìn)一步發(fā)展的重要方向。