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导语：本文综述探讨对脑缺血再灌注损伤（CIRI）治疗药物的深入研究和合理应用提供参考。以“脑缺血再灌注”“Cerebral ischemiareperfusion”“Free radical”“Amino acid”“Antiinflammatory”等为关键词，组合查询2005 年1 月至2015 年3 月中国知网、PubMed 等数据库中有关CIRI 治疗药物的研究文献，归纳总结后进行综述。结果与结论：共查阅文献200 篇，得到有效文献38篇。治疗CIRI 的药物主要包括自由基清除剂类，如依达拉奉、褪黑素、维生素类似物等；兴奋性氨基酸拮抗药类，如香豆素、厚朴酚、苦参碱、草酰乙酸等；钙离子通道阻滞药类，如尼莫地平、齐考诺肽等；抗炎药类，如洛伐他汀、超低分子量肝素、冰片等。以上药物在临床或动物研究中均对CIRI 表现出不同程度的治疗效果。值得关注的是，近年来一些基因药物如聚乙二醇-聚乳酸聚乙二醇酸共聚物（PEG-PLGA）、TAT融合肽PYC36 D-TAT和JNKI-1D-TAT等对CIRI疗效显著，为CIRI 药物的发展开拓了新的前景。 脑血管疾病（Cerebral vascular disease，CVD）是当今世界三大疾病之一，其中缺血性脑血管疾病（Ischemic cerebral vasculardisease，ICVD）占80％～85％，其死亡率在人类疾病中居第二位。脑缺血一定时间后血液恢复供应，其功能不但未能恢复，而且会出现更加严重的脑功能障碍的现象，称之为脑缺血/再灌注损伤（Cerebral ischemia reperfusion injury，CIRI）。目前认为CIRI 发生机制主要包括自由基损伤、兴奋性氨基酸毒性作用、Ca2+超载、炎性反应和细胞凋亡等[2]。笔者以“脑缺血再灌注”“Cerebral ischemia reperfusion”“Free radical”“Aminoacid”“Antiinflammatory”等为关键词，组合查询2005 年1 月至2015 年3 月PubMed、中国知网等数据库中有关治疗CIRI 药物的研究文献，共查阅文献200 篇，得到有效文献38 篇。现对不同类型治疗CIRI 的药物在临床及动物实验中的治疗效果总结归纳后作如下综述，为CIRI 的深入研究和合理应用提供理论参考。 1 自由基清除剂 自由基大量生成是CIRI 产生的主要机制。研究表明，自由基在生物体中广泛分布，主要包括脂质过氧化物丙二醛（MDA）、超氧阴离子（O2－）、羟自由基（—OH）、一氧化氮（NO）、烷自由基、烷氧基和烷过氧基等。其中，O2－和—OH对机体损害最大。目前临床上使用的自由基清除剂主要包括合成类自由基清除剂和内源性自由基清除剂等。 1.1 合成类自由基清除剂 脑缺血再灌注过程可产生大量的氧自由基和过氧化物，例如MDA、O2－、过氧化亚硝酸盐等。其中最主要的过氧化物是MDA，其含量高低可反映脂质过氧化水平，在一定程度上间接反映细胞损伤程度。而NO作为人体内重要的第二信使和代谢产物，正常情况下对脑血管有保护作用，但过量的NO则是高毒性的氧化自由基，可严重损伤脑组织。依达拉奉是目前临床使用最多的自由基清除剂，在体内以阴离子形式存在，通过转移一个电子给自由基而产生依达拉奉基团，打断脂质过氧化反应链，从而抑制脑细胞的过氧化作用，保护神经细胞，延迟神经细胞凋亡。Yokoo H等研究表明，依达拉奉能明显降低CIRI 后MDA 的表达，并防止NO 被还原型辅酶Ⅱ（NADPH）氧化酶氧化成过氧亚硝酸盐而破坏血脑屏障（BBB）的完整性。Nobukazu M等研究表明，依达拉奉能有效抑制基质金属蛋白酶9（MMP-9）的活性来减轻脑损伤。此外，另有研究表明依达拉奉对急性脑卒中、帕金森综合征、外伤性脑损伤等多种与氧化应激相关的疾病均有良好的临床疗效。 1.2 内源性自由基清除剂 正常机体自身能够合成抗氧化有机物，包括超氧化物歧化酶（SOD）、褪黑素（MT）、维生素等。目前已知SOD是体内最重要的氧自由基清除剂，对机体的氧化水平和抗氧化平衡起着至关重要的作用。Reddy MK等[9]研究表明，直接给予外源性SOD是治疗CIRI 的有效方式，但缺点是半衰期较短（约6min）、渗透性差、难以通过BBB。为此，使用SOD-纳米颗粒作为SOD的载体，通过颈内动脉给药能够延长药物半衰期和提高药物渗透性，易于透过BBB，其治疗效果显著。骨形态发生蛋白7（BMP-7）是骨形态蛋白家族成员，诱导人体骨骼、肌腱和神经组织的形成。Pei H等在研究CIRI 的产生机制中发现，BMP-7 能显著增强SOD和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的活性、降低MDA的水平，从而减少脑神经损伤、缓解CIRI症状。 MT是松果体分泌的主要激素，能清除—OH、O2－、过氧亚硝酸阴离子和脂质过氧化物等自由基，调节NO含量，进而治疗CIRI。Pallab B等研究表明，MT对蛋白激酶C（PKC）介导的水通道蛋白4（AQP4）具有抑制作用，而AQP4 的过度表达可加重大脑局灶型脑缺血水肿。在大鼠实验中，ip MT 60 min后，闭塞大脑中动脉（MCAO）24 h、再灌注60 min，脑梗死体积明显减小、水肿明显减轻，亚硝酸钠和MDA水平显著降低，表明MT治疗CIRI 疗效显著。 维生素E能附着在细胞膜上，对于细胞膜的氧化损伤有很好的拮抗作用，能够减轻脑缺血再灌注后神经损伤。Perez-Asensio FJ 等研究表明，ig 维生素E类似物后，MCAO 2～8 h 的SD大鼠脑梗死体积显著减小，可延迟神经损伤1～7 d。维生素C是临床上常用的一种小分子自由基清除剂，水溶性强，可清除NO、—OH 等细胞代谢产物，但不能通过BBB。 维生素B类药物如硫辛酸的抗氧化作用远强于维生素C和维生素E，且亲脂性强、容易透过BBB，可降低大脑缺血区梗死面积和再灌注后神经凋亡。 2 兴奋性氨基酸拮抗药 兴奋性氨基酸（Excitatory amino acids，EAA）是中枢神经系统的主要兴奋性神经递质，存在于神经突触末梢、神经元胞体和胶质细胞胞质中。EAA主要包括谷氨酸（Glu）、天冬氨酸（Asp）和甘氨酸（Gly）。其中Glu 和Asp 是中枢神经系统中最为重要的两种内源性EAA。在正常生理条件下，它们是神经元之间信息传递的桥梁，而在脑缺血再灌注时，由于Glu 和Asp 大量释放、重摄取受阻，使得突触后膜EAA 受体过度激活，造成神经损伤，此被称为“兴奋毒性”学说。Glu 是脑缺血后最早释放的氨基酸，大量释放后，可激活Glu 受体，对神经元的损伤起关键性作用。目前临床上主要应用Glu 受体拮抗药和Glu 释放抑制剂来治疗CIRI。Glu 受体主要包括N-甲基-D-天冬氨酸受体（NMDAR）、α-氨基-3-羟基-5- 甲基-4- 异唑丙酸受体（AMPAR）和海人藻酸受体（KAR）。其中AMPAR、KAR门控通道开放时产生Na+内流和K+外流现象，NMDAR是对Ca2+具有通透性的离子通道，兴奋时引起Ca2+超载，进而加重神经损伤。Chen X等采用免疫组化法证实瓜蒌桂枝汤能抑制CIRI 大鼠NMDAR、AMPAR的表达，进而减少大脑梗死体积和神经损伤。Yang L 等研究表明，对MCAO 2 h、再灌注24 h 处理后的大鼠给予一种香豆素的衍生物瑞香素（DAP）能够防止NMDAR激活引起的神经元损伤。Hu Z 等研究表明，厚朴酚可抑制MCAO 2～3 h 再灌注大鼠NMDAR 活性，显著减少NO 的产生，减小脑梗死体积。Zhang K等[20]通过蛋白印迹法分析发现，苦参碱（OMT）通过下调NMDAR表达进而保护神经元，恢复抗凋亡蛋白活性，可有效治疗CIRI。 Glu 释放抑制剂可通过阻滞Na+通道、减少Glu 在突触前膜的释放，从而抑制或阻断其突触后作用。Knapp L等研究表明，草酰乙酸（OxAc）可以通过增强脑血流中Glu 的流出，降低大脑中Glu 的水平，进而改善由CIRI 引起的体感失控。TangH等[22]研究闭塞双侧颈总动脉复制大鼠全脑缺血模型后再灌注21 h 的结果表明，黄芩苷和黄芩素能减少大脑中Glu、Asp含量，减弱神经元损伤，降低脑含水量，对大脑有明显的保护作用。Wang T 等研究表明，槐定碱（OSR）不仅可以通过抗氧化和抗凋亡机制来保护CIRI 小鼠脑神经，而且可抑制Glu、Asp 的释放，减小脑梗死体积。Liu YR等[24]研究表明，长爪沙鼠ip 辛醇注射液后，闭塞双侧颈总动脉10 min、再灌注处理6h，沙鼠大脑中Glu、Asp含量显著减少，神经损伤显著减轻。 3 钙离子通道阻滞药 脑缺血时由于能量代谢障碍导致细胞ATP缺乏，抑制Na+/Ca2+泵活性，使细胞内Na+、Ca2+含量增加、K+含量减少，这种离子平衡紊乱可严重损伤神经细胞的防御系统。再灌注时无氧代谢使H+生成增多，激活Na+/H+交换蛋白，促进细胞内H+排出，而细胞外Na+内流，细胞内高Na+又继发激活Na+/Ca2+泵，导致Ca2+超载，从而引起线粒体功能障碍，影响神经元三磷酸腺苷（ATP）的生成，破坏细胞膜和DNA。 电压依赖性Ca2+通道（Voltage-dependent calcium channel，VDCC）分为L、T、N、P、Q、R等6 种亚型，其中N、P、Q型VDCC控制神经递质的释放。L 型VDCC阻滞药主要有尼莫地平、左旋氨氯地平等。尼莫地平主要阻滞中枢神经系统内细胞膜的钙通道、增加脑血流量，对外周血流量影响不明显，对CIRI有显著疗效。 N型VDCC阻滞药齐考诺肽能有效抑制Ca2+通道。YamamotoT 等研究表明，齐考诺肽对CIRI 后神经元损伤有治疗效果。但目前齐考诺肽通常用于治疗慢性疼痛。 4 抗炎药 脑缺血后，多形核白细胞进入脑实质，单核/巨噬细胞浸润产生氧自由基、细胞因子和蛋白分解酶，造成组织损伤。再灌注后，浸润的炎性细胞产生大量炎性介质，包括细胞因子、趋化因子和黏附分子（选择凝集素家族、免疫球蛋白家族、整合素家族）等，从而促进白细胞黏附、浸润内皮细胞，同时增加细胞凋亡，进一步加重脑组织损伤。目前用于CIRI 的抗炎药物主要包括抑制白细胞药物、白细胞介素1（IL-1）抑制剂和抗肿瘤坏死因子α（TNF-α）药物、抗细胞间黏附分子1（ICAM-1）与核转录因子-κB（NF-κB）药物、环氧酶2（COX-2）选择性抑制剂等。 细胞凋亡是CIRI 的重要形式之一，IL-1 是细胞凋亡的关键调节因子，其激活可导致蛋白降解引起细胞凋亡，故IL-1 抑制剂是良好的抗CIRI 类药物。Pradillo JM等[28]研究大鼠缺血性脑损伤和炎症共病结果表明，天然的IL-1 受体拮抗药IL-1Ra 能降低小胶质细胞活化和大脑中中性粒细胞浸润以及细胞因子的水平，并显著减小CIRI 后大脑梗死体积。TNF-α是CIRI 后启动炎症反应、血管源性脑水肿的触发因素，并参与诱导神经细胞的凋亡。陈淑增等研究表明，发生CIRI 后，局部脑组织在TNF-α 等细胞因子介导下发生炎性级联反应，TNF-α 的分泌或合成增加会加重炎症的发展，加速神经凋亡。氟伐他汀可以下调CIRI 大鼠脑组织中TNF-α 的表达，这可能激发了某些内源性的保护效应，从而发挥脑保护作用。 黏附因子是介导细胞与细胞、细胞与基质间黏附的糖蛋白，包括选择素家族、整合素家族、免疫球蛋白超家族等。ICAM-1 是免疫球蛋白超家族的重要黏附分子，是整合素CD11b/CD18 的重要配体。CIRI 时产生的炎性细胞因子刺激白细胞和血管内皮细胞黏附因子表达上调，使聚集到炎症局部的白细胞黏附在血管内皮细胞上，加重炎症反应。ZhangZG等研究表明，超低分子量肝素（ULMWH）可以降低CIRI大鼠海马ICAM-1 mRNA表达，减少乳酸含量，升高缺血后神经细胞ATP 酶活性，减轻炎症反应，抑制神经细胞凋亡。 Kong QX 等研究表明，冰片可以降低CIRI 小鼠脑组织ICAM-1 阳性细胞数和白细胞浸润数量，增强脑组织中抗氧化酶活性，改善局部缺血区的能量代谢，减少炎症反应，从而减轻脑组织损伤。Giacoppo S等[33]研究表明，一种来自托斯卡纳的黑色羽衣甘蓝的提取物RS-黑介子酶（RS-GRA）能降低CIRI 大鼠脑组织ICAM-1 表达，进而缓解脑损伤。Kong LL等发现了一种新型趋化因子CKLF1 能抑制ICAM-1 的表达，下调炎性因子TNF-α、IL-1β、巨噬细胞炎症蛋白2（MIP-2）和IL-8 水平，对CIRI疗效显著。 COX-2 是由各种损伤性化学、物理和生物因子等刺激迅速诱导产生的环氧化物水化酶，进而催化前列腺素（PGs）合成参与炎症反应和机体的病理生理过程，发生CIRI 时COX-2 的表达明显增加。目前临床上常用的COX-2 抑制剂有美洛昔康、尼美舒利、塞利西布等。Llorente IL 等研究表明，美洛昔康可抑制囊泡膜低亲和性谷氨酸转运体（VGLUTs）活性，从而减轻CIRI 症状。李岩等[37]认为，糖尿病药物罗格列酮可通过下调缺血侧皮层NF-κB 和COX-2 蛋白表达来减小局灶性CIRI 大鼠脑梗死体积，对CIRI 可能具有神经保护作用。 5 基因药物 目前基因治疗已经成为治疗疾病的一项重要手段，但由于基因药物难以穿过BBB进入神经细胞，所以在CIRI 治疗中应用较少。近几年来，随着能够携带药物进入神经细胞的新型纳米载体药物逐渐出现，为该问题的解决提供了一个新思路和途径。张芳等研究表明，荷载苏氨酸激酶（Akt）基因的聚乙二醇- 乳酸羟基乙酸共聚物/二油酰磷脂酰乙醇胺（PEG-PLGA）纳米粒（Akt-NPs）能显著下调CIRI 诱导的大鼠海马CA1 区神经细胞损伤及血红素加氧酶1（HO-1）、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3（Caspase-3）的表达。Gow WR等发现了两种TAT 融合肽PYC36D-TAT、JNKI-1D-TAT（JNKI-1 或XG-102）可以抑制原癌基因c-Jun 和c-Jun N末端激酶（JNK）的表达，减少脑梗死体积，促进大鼠CIRI后的功能恢复。 6 天然药物 近年来，应用天然药物治疗CIRI 越来越受到人们的关注。许多天然药物被证实对CIRI 有良好的治疗效果，例如黄芪、人参、三七、当归等。黄芪能清除自由基，升高Na+/K+-ATP酶活性和增加NO含量，减少MDA含量，对CIRI 有一定的改善作用。黄惠等在给大鼠iv 黄芪注射液后发现大鼠海马组织Apaf-1 蛋白和mRNA表达明显下调，并抑制了神经元细胞的凋亡。人参含有多种单体皂苷，能够提高SOD含量，改善神经元的功能。吴露等研究表明，人参总皂苷Rg1能上调神经细胞核和胞浆中核因子E2相关因子2（Nrf2）、血红素氧化酶1（HO-1）蛋白的表达，明显减轻了神经细胞损伤。 7 结语 目前，缺血性脑血管疾病的发病率逐年上升，及时供血是挽救脑缺血患者生命的最佳办法，然而CIRI 却成了最大的难题，因此如何减轻CIRI 已成为医药学界研究的热点之一。但由于CIRI 的病理生理机制极其复杂，临床上很难准确地定位患者属于何种机制，导致单一的药物治疗很难达到预想的效果，如何合理地联合用药以及发现新的多靶点药物将是未来思考的方向。随着对CIRI 病理、生理机制的进一步研究和新技术、新方法的应用，以及新药的不断上市，相信CIRI 的治疗效果会越来越好。 参考文献（略） 来源：《中国药房》杂志2016年第27卷第4期 |
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