缺血性腦損傷治療新策略：促進(jìn)血管新生和神經(jīng)再生

1、文章編號(hào)1007-7669（2013）缺血性腦損傷治療新策略：促進(jìn)血管新生和神經(jīng)再生收稿日期 2013-02-03 接受日期基金項(xiàng)目國(guó)家自然科學(xué)基金（81060349），貴州省科技廳聯(lián)合資金（黔科合J字LKZ201127號(hào)），教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃（NCET-11-0927），教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)（IRT1197）作者簡(jiǎn)介 丁利靜，女，碩士研究生，主要從事神經(jīng)藥理學(xué)研究；龔其海，男，教授，博士，碩士生導(dǎo)師，主要從事神經(jīng)藥理學(xué)研究, Phn：86-852-860-9623，F(xiàn)ax：86-852-860-9266，E-mail：gqh丁利靜，石京山，李 菲，黃 彬，楊丹莉，龔其海（遵義醫(yī)學(xué)院 藥理

2、學(xué)教研室暨貴州省基礎(chǔ)藥理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 貴州 遵義 563000）關(guān)鍵詞 腦缺血；血管生成調(diào)節(jié)劑；神經(jīng)再生摘要 缺血性腦損傷病因及發(fā)病機(jī)制仍不完全清楚。目前促進(jìn)血管新生和神經(jīng)再生在其發(fā)生和發(fā)展中的作用日益受到關(guān)注。本文綜述了近年來關(guān)于促進(jìn)血管新生和神經(jīng)再生的研究進(jìn)展，旨在為將來研發(fā)治療缺血性腦損傷治療藥物提供新策略。 中圖分類號(hào) R96 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 ANew strategies for ischemic cerebral ischemia injury therapy: promoting angiogenesis and neurogenesis DING Li-jing, SHI Jing

3、-shan, LI Fei, HUANG Bin, YANG Dan-li, GONG Qi-hai (Department of Pharmacology and the Key Laboratory of Basic Pharmacology of Guizhou Province, Zunyi Medical College, Zunyi GUIZHOU 563000, China)KEY WORDS brain ischemia; angiogenesis modulating agents; nerve regenerationABSTRACT The etiology and pa

4、thogenesis of ischemic cerebral injury are complicated and unclear, and recently promoting angiogenesis and neurogenesis becomes more and more important. This article summarizes the development of promoting angiogenesis and neurogenesis, which aims to provide a new strategy for subsequent developmen

5、t and application of the drug for cerebral ischemic injury therapy.缺血性腦損傷是以腦部缺血性損傷為主要表現(xiàn)的疾病，是腦卒中最常見的臨床類型，以高發(fā)病率、高致死率及高致殘率著稱。大量研究證明，缺血性腦損傷是一系列復(fù)雜的多環(huán)節(jié)的病理生理變化過程，早期主要以自由基產(chǎn)生、腦水腫、興奮性氨基酸毒性為主；中期以炎癥、神經(jīng)元凋亡為主；后期以神經(jīng)再生、血管新生和膠質(zhì)細(xì)胞增殖為主要表現(xiàn)的腦重構(gòu)為主。腦血管新生可能為神經(jīng)元重構(gòu)提供了關(guān)鍵的神經(jīng)血管底物1。目前，腦缺血治療策略有血管方案和細(xì)胞方案兩種。較為成功的血管方案之一是溶栓劑的應(yīng)用，缺血后早期

6、應(yīng)用溶栓劑可以使缺血區(qū)盡快得到血供，但由于嚴(yán)格的時(shí)間窗（3 6 h）及可能帶來的再灌注損傷以及增加出血風(fēng)險(xiǎn)等不良反應(yīng)而應(yīng)用受限。另一方案是神經(jīng)保護(hù)劑的應(yīng)用，即干預(yù)半暗帶細(xì)胞死亡通路，抑制半暗帶細(xì)胞的死亡。迄今為止，單純采取挽救神經(jīng)元的治療策略并未取得有效的臨床效果，因?yàn)樵摬呗赃^于單一，未考慮到腦缺血后發(fā)生的級(jí)聯(lián)反應(yīng)的復(fù)雜性2。因而，美國(guó)國(guó)立神經(jīng)病學(xué)與卒中研究所提出了“神經(jīng)血管單元”（neurovascular unit，NVU）這一卒中治療靶點(diǎn)的概念框架，即神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能單位。神經(jīng)元與血腦屏障（blood brain barrier, BBB）是NVU的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，包括內(nèi)皮細(xì)胞（endot

7、helium cell，EC）、星形膠質(zhì)細(xì)胞、小膠質(zhì)細(xì)胞、基底膜以及與EC生理作用相近并維持腦組織完整性的細(xì)胞外基質(zhì)3。這一概念主要強(qiáng)調(diào)細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與基質(zhì)之間的相互作用和動(dòng)態(tài)平衡。腦缺血后，NVU內(nèi)的各種成分之間失衡，引起一系列的“聯(lián)級(jí)”損傷反應(yīng)。研究表明，上游信號(hào)如氧化應(yīng)激與炎癥細(xì)胞相互作用，激活EC，上調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinases, MMP）和纖溶酶原激活劑（plasminogen activators, PA），降解細(xì)胞外基質(zhì)，破壞BBB，加重腦缺血損傷反應(yīng)。因此，對(duì)NVU具有多重作用的單一保護(hù)劑或者聯(lián)合治療策略為卒中治療帶來新的機(jī)會(huì)4。 本文

8、對(duì)此做一綜述。神經(jīng)發(fā)生對(duì)缺血性腦損傷的意義 神經(jīng)發(fā)生主要局限在海馬齒狀回顆粒細(xì)胞層下（subgranular zone, SGZ）和側(cè)腦室嘴側(cè)室管膜下區(qū)（rostral subventricular zone, SVZ）兩個(gè)區(qū)域。FONT等5最近發(fā)現(xiàn)神經(jīng)發(fā)生是自出生以后一直持續(xù)著并可由損傷激活。SGZ、SVZ、黑質(zhì)和梗死周邊區(qū)的前體細(xì)胞均產(chǎn)生新的神經(jīng)元。缺血性卒中晚期的老年人的腦組織經(jīng)尸檢后可看到增殖的SVZ區(qū)細(xì)胞和成神經(jīng)細(xì)胞增加6。研究7表明，SGZ和SVZ的前體細(xì)胞增殖分化成神經(jīng)元和其他神經(jīng)細(xì)胞，這種遷移方式并不是一成不變的，短暫性局灶性腦缺血損傷后，SVZ的神經(jīng)干細(xì)胞（nerve ste

9、m cell, NSC）可重新定向，向缺血損傷的紋狀體遷移，并表達(dá)紋狀體神經(jīng)元。1 影響神經(jīng)發(fā)生的體內(nèi)因素 神經(jīng)發(fā)生是由內(nèi)在的遺傳機(jī)制和生長(zhǎng)因子控制6。LIU等8表明成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子（fibroblast growth factors, FGFs）是多功能的信號(hào)蛋白，能調(diào)節(jié)神經(jīng)發(fā)生。卒中后，F(xiàn)GF8和FGF15在SVZ區(qū)域的細(xì)胞是上調(diào)的，它們參與到嗅球神經(jīng)發(fā)生，而胰島素樣生長(zhǎng)因子表達(dá)是下降的。另外，白血病抑制因子在卒中的SVZ區(qū)細(xì)胞中是增加的，并調(diào)節(jié)胚胎干細(xì)胞增殖和分化，故其與神經(jīng)發(fā)生有關(guān)聯(lián)。激肽釋放酶（kallikerin）是一種血管再生因子，LING等9報(bào)道其能增加皮質(zhì)梗死高血壓大鼠SV

10、Z和梗死周邊區(qū)神經(jīng)再生和血管發(fā)生并改善神經(jīng)功能。研究表明kallikerin 治療后，SVZ區(qū)的BrdU （5-溴脫氧尿嘧啶核苷，5-bromodeoxyuridine）/雙皮質(zhì)素（doublecortin，DCX） 和BrdU/Nestin在第3日時(shí)明顯增加，第7、14日達(dá)到高峰，而后逐漸減少。而BrdU/神經(jīng)元特異性核心抗原（neuron-specific nuclear protein，NeuN）在第14、28日時(shí)明顯增加的。這表明隨時(shí)間推移，增殖細(xì)胞逐步分化成未成熟神經(jīng)元最后轉(zhuǎn)變成成熟神經(jīng)元。經(jīng)過kallikerin 治療，在梗死周邊皮質(zhì)區(qū)BrdU/NeuN增加，但未發(fā)現(xiàn)BrdU/膠質(zhì)

11、纖維酸性蛋白（glial fibrillary acidic portein，GFAP）細(xì)胞表達(dá)。這表明外源性的kallikerin提高新生NSC有選擇地向成熟神經(jīng)元分化。Angiopoietin 2（Ang2）在SVZ區(qū)的表達(dá)，說明其對(duì)神經(jīng)前體細(xì)胞(nerve precursor cell, NPC)有作用。通過刺激MMP2表達(dá)，Ang2誘導(dǎo)神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞侵入經(jīng)過整合素V1。無論在正常情況下還是在卒中時(shí)，SVZ區(qū)域細(xì)胞中的MMP2、MMP9均能調(diào)節(jié)成神經(jīng)細(xì)胞遷移。目前的數(shù)據(jù)表明卒中后SVZ細(xì)胞中的整合素V的mRNA和蛋白是增加的。Ang2的上調(diào)能激活MMP2，從而調(diào)節(jié)成神經(jīng)細(xì)胞向缺血區(qū)域遷移

12、8。卒中誘導(dǎo)的神經(jīng)發(fā)生在成年人和老年患者的大腦中均有表達(dá)。這些研究成果為卒中的神經(jīng)恢復(fù)治療提供了希望，但如何操縱內(nèi)源性神經(jīng)發(fā)生并提高腦修復(fù)能力仍存在不少問題。2 腦缺血中NPC反應(yīng)在神經(jīng)發(fā)生的作用 在嚙齒類動(dòng)物的皮質(zhì)神經(jīng)發(fā)生過程中，NSC主要定位在側(cè)腦室并產(chǎn)生皮質(zhì)神經(jīng)元。短暫性和永久性中腦動(dòng)脈閉塞（middle cerebral artery occlusion, MCAO）導(dǎo)致身體同側(cè)SVZ神經(jīng)發(fā)生的增加、SVZ成神經(jīng)細(xì)胞向紋狀體和皮質(zhì)的缺血區(qū)域遷移。BROWN等10已報(bào)道影響SGZ神經(jīng)發(fā)生的活性因素，海馬的神經(jīng)發(fā)生可以通過學(xué)習(xí)、跑步和豐富的環(huán)境增加。由于缺血腦損傷經(jīng)常擾亂中樞神經(jīng)系統(tǒng)（ce

13、ntral nervous system，CNS）中神經(jīng)功能，理解缺血后NPC的反應(yīng)是很重要的。ZHANG等11表明，在成年大鼠中約15%20%的SVZ細(xì)胞是主動(dòng)分化的，體內(nèi)研究表明卒中使SVZ分化細(xì)胞的百分比增加，卒中后2 d開始增加（24%）和第7日時(shí)達(dá)到高峰（31%），14 d時(shí)則降到卒中后第2日的水平。Notch信號(hào)途徑和sonic hedgehog信號(hào)途徑調(diào)節(jié)卒中誘導(dǎo)的神經(jīng)發(fā)生。在發(fā)育的過程中，Notch信號(hào)途徑可以通過調(diào)節(jié)細(xì)胞周期維持NPCs池，還可以與纖毛神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子相互作用促進(jìn)星形膠質(zhì)細(xì)胞的產(chǎn)生12。體外研究表明13腦缺血上調(diào)SVZ的NPC的Notch和Hesl表達(dá)并促進(jìn)Not

14、ch胞內(nèi)細(xì)胞域向神經(jīng)元核的遷移。在NPC的分化過程中，Notch信號(hào)的激活使卒中后NPC膨脹并促進(jìn)缺血NPC中神經(jīng)元的產(chǎn)生。因此，以這些信號(hào)途徑放大內(nèi)源性神經(jīng)發(fā)生為靶點(diǎn)治療腦缺血是很有意義的。不過，調(diào)節(jié)神經(jīng)再生的基因是怎樣調(diào)節(jié)NPC增殖和分化的仍待解決。3 內(nèi)源性神經(jīng)發(fā)生在腦缺血中的意義 腦血管內(nèi)活化的EC分泌間質(zhì)源因子（stroma derived factor 1, SDF-1）能使成神經(jīng)細(xì)胞表達(dá)CXCR4（一個(gè)SDF-1的受體），缺血激活的EC促進(jìn)NPC增殖和神經(jīng)元分化。研究14表明，成年時(shí)，在種屬和區(qū)域之間是有神經(jīng)元募集差異的，不是因?yàn)槭欠裼羞m當(dāng)?shù)那绑w細(xì)胞存在，而是在于支持有絲分裂后神

15、經(jīng)元的遷移和存活的局部腦環(huán)境。目前主要評(píng)價(jià)非神經(jīng)元細(xì)胞類型對(duì)來自前體細(xì)胞的新神經(jīng)元局部產(chǎn)生和募集調(diào)節(jié)作用。SGZ的BrdU陽性細(xì)胞形成簇表明這些細(xì)胞已從原始的前體細(xì)胞分化并表達(dá)Msil(一個(gè)NSC/前體細(xì)胞的標(biāo)記蛋白)，盡管星形膠質(zhì)細(xì)胞也表達(dá)Msil在成年大腦中。在SGZ中形成簇的Msil陽性細(xì)胞沒有表達(dá)GFAP，BrdU注射4周，70% 的BrdU陽性細(xì)胞有神經(jīng)元類型，其結(jié)果表明缺血應(yīng)激刺激年輕和老年大鼠的SGZ區(qū)NPCs的增殖。當(dāng)然，在腦缺血后提高內(nèi)源性神經(jīng)發(fā)生尤為重要15。4 腦微環(huán)境對(duì)神經(jīng)發(fā)生的影響 腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（brain derived neurotrophic factor

16、s, BDNF）能刺激紋狀體的神經(jīng)再生。有報(bào)道16稱，側(cè)腦室或SVZ注射BDNF能刺激紋狀體的神經(jīng)再生，而且 ARVIDSSON等17表明卒中后的成神經(jīng)細(xì)胞最初生成遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過幸存的新生神經(jīng)元的數(shù)量，表明神經(jīng)再生反應(yīng)可能會(huì)被放大。如果新生的神經(jīng)元存在功能的話，對(duì)患者來說是一個(gè)有希望的治療策略。卒中后2周，觀察到在損傷的紋狀體部有6 300個(gè)·m-2DCX陽性新神經(jīng)元，表明神經(jīng)再生的能力是強(qiáng)大的?；谧渲泻?周BrdU/DCX 和6周的BrdU/NeuN陽性表達(dá)細(xì)胞的密度的比較，發(fā)現(xiàn)在此時(shí)間段內(nèi)，80%或者更多的新生神經(jīng)元死亡，且最多存活6周17,18。這種新生神經(jīng)元的低生存率可能是由缺乏

17、營(yíng)養(yǎng)支持、交接和暴露在嚴(yán)重?fù)p傷組織的有害行為等不適宜的微環(huán)境導(dǎo)致的。TAGUCHI等19的結(jié)果也表明給予CD34+細(xì)胞引起的血管新生是通過提供必需的支持環(huán)境來誘導(dǎo)神經(jīng)發(fā)生。腦微環(huán)境對(duì)卒中后的神經(jīng)發(fā)生的作用是很重要的，可以調(diào)節(jié)干細(xì)胞自我更新、前體細(xì)胞分化和成神經(jīng)細(xì)胞遷移。在SVZ和紋狀體區(qū)，有實(shí)質(zhì)的NPC增殖，并且新生神經(jīng)元向缺血損傷區(qū)遷移并分化成變性的神經(jīng)元表型，在損傷數(shù)周后發(fā)現(xiàn)紋狀體中死亡的神經(jīng)元僅約有0.2%被新的神經(jīng)元代替 17。5 NSC的增殖有利于神經(jīng)發(fā)生 當(dāng)局部腦缺血發(fā)生時(shí)NSC被激活，并促進(jìn)成年海馬NSC的增殖。NOCHI等20用鈣成像檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)mGLuR5分子在NSC上表達(dá)，并

18、且mGluR5拮抗劑（MPEP）明顯抑制NSC的增殖，揭示NSC的mGLR5信號(hào)與MCAo后NSC的增殖有關(guān)。干細(xì)胞的再生治療對(duì)卒中來說是有希望的治療方法。最近，INOUE等21研究表明，患有pMCAO雄性SD大鼠鼻內(nèi)給予來自于人脫落的乳牙（SHED）源的條件培養(yǎng)液 （SHED-CM）的NSC后，在梗死周邊區(qū)SHED-CM組有更多的陽性表達(dá)與DMEM組比較，比如DCX、神經(jīng)絲H（NF）、神經(jīng)元和大鼠內(nèi)皮細(xì)胞抗原（rat endothelial cell antigen, RECA1）。在第6日和第16日時(shí)NPC和來自于SVZ區(qū)的DCX向梗死周邊區(qū)遷移。這表明SHED-CM促進(jìn)內(nèi)皮NPC的分化和

19、遷移，誘導(dǎo)血管新生，同時(shí)與先前牙髓干細(xì)胞(dental pulp stem cells, DPSC)移植的作用一樣，改善缺血腦損傷。張?zhí)m蘭等22實(shí)驗(yàn)表明，局部腦缺血21d后，SVZ的BrdU陽性細(xì)胞明顯增加，槲皮素能維持SVZ區(qū)NSC增殖的高水平。 6 神經(jīng)細(xì)胞增殖與年齡有關(guān) 通過檢測(cè)微型染色體維持蛋白-2（MCM-2）陽性細(xì)胞數(shù)量，與非缺血年輕大鼠相比，非缺血老齡大鼠表現(xiàn)出細(xì)胞增殖主動(dòng)性很弱且相對(duì)靜止。Ki67+細(xì)胞（增殖細(xì)胞的標(biāo)記）大多是DCX陽性細(xì)胞（遷移成神經(jīng)細(xì)胞），表明盡管這些大鼠SVZ的NPC和NSC減少，但是西地那非增加老齡大鼠SVZ的神經(jīng)發(fā)生。局部腦缺血增加年輕成年大鼠SVZ的

20、神經(jīng)發(fā)生并在缺血區(qū)產(chǎn)生新神經(jīng)元，不過很多新的神經(jīng)元沒有存活23 。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過程中，DCX表達(dá)與成神經(jīng)細(xì)胞遷移有關(guān)。在成年時(shí)，DCX仍有生成新神經(jīng)元的功能。成年神經(jīng)再生DCX的表達(dá)模式具有時(shí)態(tài)性，隨著年齡的增長(zhǎng)，DCX陽性表達(dá)急劇減少，直到最后檢測(cè)不到，故成熟神經(jīng)細(xì)胞增殖減少。血管新生對(duì)缺血性腦損傷的意義 HÖCKEL等24在1993 年首先提出血管新生（angiogenesis，AG）的概念，是指已存于組織的成熟血管EC以出芽或嵌入的方式通過增殖和游走并相互連接形成新的子代血管的過程。生理狀態(tài)下血管生長(zhǎng)處于相對(duì)平衡狀態(tài)，當(dāng)發(fā)生缺血、缺氧及腫瘤等應(yīng)激情況時(shí)，血管新生的過程被激

21、活即EC和血管平滑肌進(jìn)行有絲分裂，從而引起側(cè)枝血管的形成。而后，周細(xì)胞和血管平滑肌細(xì)胞覆蓋在新生的血管內(nèi)皮上，為血管提供一定的強(qiáng)韌性，從而調(diào)控血管的灌注量，最后成為肌性動(dòng)脈。有研究提出在腦缺血后，EPCs 促進(jìn)形成一個(gè)有利于神經(jīng)發(fā)生的富含血管的環(huán)境。血管新生在腦缺血神經(jīng)保護(hù)和神經(jīng)修復(fù)過程均發(fā)揮重要作用，缺血腦組織如能及時(shí)恢復(fù)血供，重建血循環(huán)，可逆轉(zhuǎn)缺血損傷25。1 產(chǎn)生有功能的新生血管有助于缺血性腦損傷的恢復(fù) KRUPINSKI等26表明缺血半暗帶血管密度越高，卒中患者的存活時(shí)間越長(zhǎng)。盡管血管新生的時(shí)間和空間動(dòng)力學(xué)還不完全明白，但腦缺血區(qū)的EC增殖誘發(fā)卒中后的血管新生。微血管EC能分泌生長(zhǎng)因子

22、和細(xì)胞因子，它們能為新形成的神經(jīng)元存活提供營(yíng)養(yǎng)5。腦缺血1d時(shí)，在缺血周邊區(qū)新生血管是很明顯的。不過隨著新血管的成熟，在腦缺血后期其中一些新生血管是腫脹和扭曲的，腦水腫減弱，這表明新形成的微血管是有功能的并促進(jìn)腦損傷的恢復(fù)27。非缺血與缺血SVZ區(qū)獲得的腦EC共培養(yǎng)后，明顯增加NPC的增殖數(shù)量，且EC增加的是神經(jīng)元而不是星形膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量28。研究表明EC是分泌型BDNF的來源，通過支持神經(jīng)元募集并在CNS中生存的毛細(xì)微血管來實(shí)現(xiàn)的。XIE等29用激光共聚焦顯微鏡和ELISA檢測(cè)輕度低溫對(duì)缺血區(qū)域血管發(fā)生以及BDNF表達(dá)水平的影響情況，主要表現(xiàn)為輕度低溫增加微血管直徑、血管枝的數(shù)量和血管表面積等

23、方面，證明輕度低溫至少是通過BDNF明顯改善腦缺血的血管新生。2 促進(jìn)血管新生的因子有助于神經(jīng)功能恢復(fù) 最近，LIAO等30報(bào)道消旋亞三倍體芹菜甲素可能通過增加血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（vascular endothelial growth factor, VEGF）和缺氧誘導(dǎo)因子（hypoxia inducible factor, HIF-1）的表達(dá)，從而增加腦微血管數(shù)量，改善神經(jīng)行為功能、減少腦梗死體積且CD31陽性細(xì)胞數(shù)量增加促進(jìn)血管新生。側(cè)枝血管新生在患者的恢復(fù)過程中是很重要的。在動(dòng)物模型中，這些新生的血管有助于清除壞死組織和促進(jìn)血管新生。所以，持續(xù)增加腦梗死區(qū)的微血管密度對(duì)缺血性腦損傷的恢復(fù)

24、是有利的。LUO等31發(fā)現(xiàn)蛻皮酮治療后，微血管密度在腦缺血14d時(shí)達(dá)到高峰，表明蛻皮酮增加腦部微血管密度。一氧化氮(nitric oxide, NO)和VEGF等因子也促進(jìn)血管新生，ZHANG等32用三維激光掃描共聚焦顯微鏡檢測(cè)全身給予NO供體（DETANONOate）的大鼠，在缺血邊緣區(qū)血管周長(zhǎng)明顯擴(kuò)大、EC增殖數(shù)量增加并有新形成的血管。用ELISA檢測(cè)得出用DETANONOate 處理后明顯增加VEGF水平。在缺血腦組織中，DETANONOate誘導(dǎo)的毛細(xì)血管樣管形成完全是由sGC抑制劑（ODG）抑制，從而抑制血管新生。通過抗VEGFR2中和抗體阻斷VEGF活性，明顯減弱DETANONOa

25、te誘導(dǎo)的毛細(xì)血管形成。而且在卒中24h后全身給予PDE-5抑制劑（Sild），明顯增加缺血區(qū)的血管新生。Sild和cGMP同系物誘導(dǎo)毛細(xì)血管樣管形成。這些發(fā)現(xiàn)表明外源性NO提高缺血腦的血管新生，是由NO/cGMP途徑調(diào)節(jié)的。而且數(shù)據(jù)顯示NO至少是通過VEGF提高缺血腦的血管新生。給予促血管新生的試劑，比如bFGF和VEGF可明顯減少神經(jīng)障礙。這可能是NO、VEGF和血管新生聯(lián)合的結(jié)果。VEGF的發(fā)現(xiàn)為治療腦血管疾病提供了一個(gè)新思路，但由于它的雙重性使其應(yīng)用受限，比如治療時(shí)劑量、個(gè)體差異等因素。在腦卒中急性期早期抑制VEGF的表達(dá)可以減輕BBB通透性和腦水腫，降低腦出血的風(fēng)險(xiǎn)。有效的治療策略是

26、在卒中恢復(fù)期應(yīng)用VEGF促進(jìn)新生血管生成，有可能減少神經(jīng)缺損和腦卒中的復(fù)發(fā)33。LU等34表明激肽釋放酶基因轉(zhuǎn)移誘導(dǎo)微血管新生是通過促進(jìn)梗死周邊區(qū)新生微血管的VEGF的表達(dá)，12h開始出現(xiàn)，72h達(dá)到峰值。腦損傷的腦血流量與血管新生有關(guān)，但是血管新生和腦血流動(dòng)力學(xué)變化之間的關(guān)系還不清楚。腦缺血后發(fā)生血管新生，而血管新生可提高局部腦血流量（reginal cerebral blood flow, rCBF）35，有助于腦功能恢復(fù)。皮質(zhì)層CBF的增加還與血管再生的位置有關(guān)，這些結(jié)果的確切機(jī)制和生理意義仍待研究。LI等36表明，Sild組沒有明顯的減少梗死損傷面積，但確實(shí)增加血管新生且改善神經(jīng)功能表

27、現(xiàn)，并選擇性地增加缺血區(qū)CBF水平。激肽釋放酶的過表達(dá)明顯提高缺血周邊區(qū)的rCBF，rCBF的恢復(fù)可能與VEGF的表達(dá)增加有關(guān)34。 3 腦損傷后腦部的血管微環(huán)境影響著神經(jīng)發(fā)生 WEI等37研究表明缺氧前處理后，HIF-1表達(dá)上調(diào)利于保護(hù)細(xì)胞和血管再生，缺氧前處理能使細(xì)胞更好的存活并且大多數(shù)發(fā)生在缺血區(qū)，并表現(xiàn)出促進(jìn)血管新生和神經(jīng)再生的優(yōu)越性?？赡苁且?yàn)槿毖跹娱L(zhǎng)HIF-1、VEGF和紅細(xì)胞生成素（erythropoietin, EPO）的mRNAs的半衰期；活體缺氧前處理上調(diào)VEGF的mRNA 合成并刺激骨髓源基質(zhì)細(xì)胞（BMSC）的分化。有報(bào)道38稱，移植脂肪源干細(xì)胞（ADSC）對(duì)局部腦缺血后

28、腦中的血管新生有促進(jìn)作用，并且損傷皮質(zhì)區(qū)的微血管在缺血2周時(shí)達(dá)到高峰，可能與腦中的bFGF和VEGF合成增高有關(guān)。另有研究表明，大鼠卒中6周后，Sild組與鹽水組之間，由T2*WI（T2*加權(quán)成像）證明血管新生的時(shí)間和空間特征是有顯著差異的。MRI補(bǔ)充地檢測(cè)了缺血性卒中后的血管新生，Sild治療后明顯提高血管新生35。卒中后，在新生的成神經(jīng)細(xì)胞的區(qū)域發(fā)現(xiàn)有增加的血管重構(gòu)，并新生纖維神經(jīng)細(xì)胞從SVZ向梗死周邊皮質(zhì)遷移。人的臍帶血源CD34+細(xì)胞誘導(dǎo)缺血周邊皮質(zhì)的血管新生并增加成神經(jīng)細(xì)胞向損傷區(qū)域遷移。4 內(nèi)皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,eN

29、OS)與血管新生的關(guān)系 eNOS的磷酸化有助于血管新生。CHEN等39發(fā)現(xiàn)TO90317(一個(gè)合成的肝臟X受體激動(dòng)劑)明顯增加血清中高密度脂蛋白膽固醇(high-density lipoprotein cholesterol, HDL-C)水平，促進(jìn)缺血腦中血管新生和血管穩(wěn)定，并改善卒中后神經(jīng)功能結(jié)果。TO90317增加缺血腦中的eNOS的磷酸化。TO90317治療敲除eNOS的小鼠后明顯增加HDL-C的水平，但沒有增加血管新生和改善神經(jīng)功能。體外實(shí)驗(yàn)表明，在培養(yǎng)的小鼠腦EC中，與對(duì)照組相比，TO90317和HDL-C明顯增加微血管形成并促進(jìn)eNOS的磷酸化活性。不過TO90317和HDL-C

30、治療后可誘導(dǎo)缺乏eNOS的小鼠腦EC毛細(xì)血管形成。 5 年齡與血管新生存在必然聯(lián)系 年齡影響著缺血性腦損傷的恢復(fù)程度。ZHANG等40表明，與年輕大鼠相比，老年組（18個(gè)月）腦的可塑性減少。Sild促進(jìn)卒中的年輕動(dòng)物腦可塑性并改善神經(jīng)功能。老年大鼠表現(xiàn)出明顯的功能恢復(fù)、血管密度和EC增殖的減少。10mg·kg-1的Sild治療老年大鼠有明顯的功能恢復(fù)改善并伴隨著皮質(zhì)環(huán)單磷酸鳥苷（cGMP）水平、血管密度、EC增殖和突觸發(fā)生的增加與鹽水組相比，年齡與卒中后的血管新生的減少以及神經(jīng)功能減退程度有關(guān)。不過，老年卒中大鼠用Sild治療后改善神經(jīng)功能，這很有可能與血管新生和突觸發(fā)生的增加有關(guān)。

31、 神經(jīng)發(fā)生與血管新生的聯(lián)系及兩者對(duì)腦缺血的作用 血管系統(tǒng)為腦細(xì)胞提供氧氣、葡萄糖和各種激素，并引導(dǎo)細(xì)胞對(duì)局部環(huán)境做出適當(dāng)?shù)膽?yīng)答；而腦細(xì)胞，尤其是膠質(zhì)細(xì)胞能調(diào)節(jié)血管功能以適應(yīng)局部需求41。 1 血管新生常伴有神經(jīng)發(fā)生 WANG等42表明局部腦缺血后VEGF的內(nèi)源性信號(hào)出現(xiàn)在神經(jīng)元和星形膠質(zhì)細(xì)胞中，且增加的VEGF利于卒中后腦功能的修復(fù)。NPCs遷移過程與血管有緊密聯(lián)系，血管為NPCs向損傷腦區(qū)移動(dòng)提供支架43。 另外，DING等35通過MRI動(dòng)態(tài)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)血管新生和軸突重構(gòu)之間是有關(guān)聯(lián)的。在卒中發(fā)作24h給予Sild后，增加缺血腦中血管新生、神經(jīng)發(fā)生和突觸發(fā)生。LUO等31發(fā)現(xiàn)蛻皮酮明顯改善實(shí)驗(yàn)卒

32、中的神經(jīng)功能恢復(fù)，同時(shí)增加腦部微血管密度。微血管密度在腦缺血14d時(shí)達(dá)到高峰，GFAP數(shù)量有明顯增加，并有更多更長(zhǎng)的神經(jīng)突出。提示蛻皮酮提高血管新生和GFAP活性，從而促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù)。2 血管環(huán)境影響NSC和NPC的神經(jīng)發(fā)生 EC釋放許多神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子包括BDNF和VEGF，這些因子刺激成年NSC自我更新、分化并促進(jìn)神經(jīng)元的產(chǎn)生。不過產(chǎn)生的SVZ成神經(jīng)細(xì)胞向缺血區(qū)遷移是由血管新生介導(dǎo)的。卒中誘導(dǎo)血管新生和神經(jīng)發(fā)生，它們是相關(guān)聯(lián)的6。在卒中后1d用阿伐他汀治療，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)出VEGF、cGMP、血管新生、EC增殖有明顯的增加，并有突觸蛋白和突觸囊泡蛋白增加44。另有研究45表明，山茱萸環(huán)烯醚萜苷

33、（cornel iridoid glycoside, CIG）治療組明顯增加MCAo后第7、14、28日時(shí)大鼠SVZ區(qū)BrdU和Nestin-陽性細(xì)胞數(shù)。在卒中后28d時(shí)，紋狀體中新成熟神經(jīng)元和血管的數(shù)量有增加。VEGF及其受體Flk-1mRNA表達(dá)在第7、28日增高。這些結(jié)果表明CIG促進(jìn)缺血性大鼠神經(jīng)發(fā)生和血管新生的機(jī)制可能與CIG增加腦中VEGF和Flk-1表達(dá)有關(guān)。成年海馬中，海馬回門和顆粒細(xì)胞層或者SGZ之間的細(xì)胞是主動(dòng)增殖的，整個(gè)生命中能產(chǎn)生新的神經(jīng)元。盡管許多分化的神經(jīng)命運(yùn)已清楚，但是關(guān)于S期的細(xì)胞表型或者這些分化的細(xì)胞是怎樣與相鄰的細(xì)胞相互作用還不太清楚。PHLMER等46發(fā)現(xiàn)

34、與血管相關(guān)的約37%的分化細(xì)胞是有內(nèi)皮標(biāo)記活性的。多數(shù)新生ECs在數(shù)周后消失，表明神經(jīng)發(fā)生最初與激活的血管募集和后續(xù)的重構(gòu)過程有關(guān)。數(shù)據(jù)表明成年神經(jīng)發(fā)生是在促血管新生的環(huán)境中進(jìn)行的。展望 在缺血性腦損傷疾病的臨床治療中將NSC和EC、神經(jīng)發(fā)生和血管生成結(jié)合起來，維持神經(jīng)性小生境(niche)的穩(wěn)定，促進(jìn)“NVU”的協(xié)調(diào)和優(yōu)化是今后努力的方向。哺乳類動(dòng)物在整個(gè)生命過程中大腦都有神經(jīng)發(fā)生和血管新生的功能，但隨著年齡的增加逐漸減弱。并且當(dāng)受到損傷時(shí)，機(jī)體自身修復(fù)能力相對(duì)有限。所以，如何促進(jìn)機(jī)體神經(jīng)發(fā)生和血管新生，有待更深入更細(xì)致的研究。 參考文獻(xiàn)1 ARAI K, JIN G, NAVARATNA

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