張建文, 王 萍，任 超，楊兆祥

(昆藥集團(tuán)股份有限公司藥物研發(fā)平臺(tái)生物學(xué)部，云南 昆明 650100)

中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的病理過程涉及多種機(jī)制，而炎癥反應(yīng)是其中最主要的過程之一。腦部炎癥反應(yīng)過程中伴發(fā)大量神經(jīng)元凋亡，會(huì)刺激小膠質(zhì)細(xì)胞活化，并進(jìn)一步引發(fā)循環(huán)系統(tǒng)免疫細(xì)胞向腦部發(fā)起浸潤(rùn)攻擊[1]，這一系列過程構(gòu)成了卒中中后期腦組織損傷的重要機(jī)制。

卒中后，腦神經(jīng)元出現(xiàn)廣泛性壞死、病變，釋放出大量炎性介質(zhì)和損傷相關(guān)分子模式(damage-associated molecular patterns，DAMPs)，這些因素都加劇了循環(huán)免疫細(xì)胞針對(duì)缺血部位的趨化作用，使得炎性反應(yīng)向惡性方向發(fā)展。腦血管功能障礙和炎癥的惡化，進(jìn)一步加速神經(jīng)細(xì)胞的死亡過程。因此，缺血后炎癥反應(yīng)不僅在缺血性腦卒中的病理生理學(xué)過程中占重要地位，而且還與卒中患者的預(yù)后密切相關(guān)。炎癥反應(yīng)、炎癥消退與神經(jīng)損傷修復(fù)是中風(fēng)后三個(gè)依次發(fā)生并高度相關(guān)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。探索并闡明腦組織炎癥中每一環(huán)節(jié)的詳細(xì)分子機(jī)制，是開發(fā)下一代缺血性腦損傷治療新藥的關(guān)鍵。近期，由諾華公司主導(dǎo)完成的CANTOS全球多中心臨床二期試驗(yàn)就是一個(gè)很好的證明。他們發(fā)現(xiàn)，抑制白介素-1β(IL-1β)作用的卡那奴單抗在不降低低密度脂蛋白和膽固醇水平的情況下，能夠明顯降低血漿白介素-6和超敏C反應(yīng)蛋白水平，并明顯降低復(fù)發(fā)性心腦血管事件[2]。大量研究提示，IL-1β是卒中性炎性損傷的主要原因之一[3]，而CANTOS試驗(yàn)第一次通過臨床證實(shí)了炎性反應(yīng)直接參與器官缺血損傷，在臨床上抗炎癥反應(yīng)管理是一種有效的降低缺血損傷的干預(yù)手段。預(yù)期更多的抗炎藥將逐步進(jìn)入卒中治療領(lǐng)域。另一方面，炎癥過程實(shí)際上是壞死腦細(xì)胞殘骸的清除過程，所有炎癥反應(yīng)的啟動(dòng)也是受損腦組織修復(fù)過程的開始。巨噬細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞的雙重作用(腦損傷與腦保護(hù))在損傷神經(jīng)組織的恢復(fù)中起著關(guān)鍵作用。本綜述中，我們重點(diǎn)介紹了以DAMPs-TLR-NF-κB為主軸的卒中炎癥激活機(jī)制的最新研究進(jìn)展，并討論了基于DAMPs-TLR-NF-κB激活通路的新一代缺血性腦卒中藥物研發(fā)動(dòng)態(tài)。

1 炎性DAMPs與炎癥反應(yīng)

2004年，Seong等[4]在，根據(jù)內(nèi)源性疏水生物分子具有激發(fā)機(jī)體免疫系統(tǒng)的特征而提出的DAMPs理論，用來描述和解釋那些普遍存在、并發(fā)生在組織和器官的非感染性炎癥反應(yīng)現(xiàn)象。當(dāng)發(fā)生腦缺血時(shí)，腦細(xì)胞發(fā)生多種代謝應(yīng)激變化，包括低氧應(yīng)激、營(yíng)養(yǎng)缺失應(yīng)激和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，這些應(yīng)激反應(yīng)導(dǎo)致缺血核心部位腦細(xì)胞即刻死亡，這是一種稱之為壞死的細(xì)胞死亡過程，繼而引發(fā)缺血后炎癥反應(yīng)。大腦是一個(gè)無菌的器官，因此，觸發(fā)腦內(nèi)的非感染性炎癥反應(yīng)是由另外一套內(nèi)源性炎癥觸發(fā)機(jī)制與細(xì)胞內(nèi)分子來完成，這套分子稱之為DAMPs。正常狀態(tài)下，DAMPs分子深藏于細(xì)胞內(nèi)部，并不暴露。當(dāng)發(fā)生腦卒中時(shí)，DAMPs從受傷的腦細(xì)胞內(nèi)部釋放出來，與Toll樣受體(Toll-like receptor,TLR)結(jié)合，并觸發(fā)局部免疫細(xì)胞的炎癥反應(yīng)。TLR是機(jī)體先天性免疫系統(tǒng)應(yīng)對(duì)外源性病源入侵的應(yīng)激受體，廣泛分布在各種免疫細(xì)胞膜上，參與對(duì)抗病原體入侵的早期防御性炎癥反應(yīng)。迄今為止，人們已經(jīng)在人體中鑒定出10個(gè)TLR受體亞型，這些受體的分布有組織特異性，而且還分布在細(xì)胞的不同部位。如TLR1、TLR2、TLR4、TLR5和TLR6常分布于細(xì)胞質(zhì)膜外表面，而其他的TLR成員(如TLR3、TLR7、TLR8、TLR9)則位于細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi)側(cè)或相關(guān)的細(xì)胞器，如溶酶體。與卒中腦部炎癥反應(yīng)密切相關(guān)的是TLR2和TLR4[3]。當(dāng)DAMPs分子從受損的腦細(xì)胞內(nèi)部釋放出來后，與浸潤(rùn)巨噬細(xì)胞或小膠質(zhì)細(xì)胞膜上的TLR2和TLR4結(jié)合，激活了免疫細(xì)胞內(nèi)部處于靜息狀態(tài)的NF-κB。NF-κB是一種控制DNA轉(zhuǎn)錄、細(xì)胞因子產(chǎn)生和細(xì)胞存活的蛋白質(zhì)復(fù)合體，是機(jī)體炎癥反應(yīng)的核心驅(qū)動(dòng)器。NF-κB廣泛存在于動(dòng)物細(xì)胞中，參與細(xì)胞對(duì)各種應(yīng)激的反應(yīng)，如細(xì)胞因子、自由基、重金屬、紫外線照射、低密度脂蛋白、細(xì)菌或病毒抗原等的刺激反應(yīng)。NF-κB也參與了神經(jīng)細(xì)胞突觸可塑性和記憶過程。在卒中中后期炎癥反應(yīng)中，TLR2和TLR4與DAMPs分子過氧化物酶家族蛋白(peroxiredoxin，Prxs)(特別是Prx-6)結(jié)合，激活了NF-κB復(fù)合體中的調(diào)控亞基IKK，釋放出具有啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄活性的NF-κB亞基。NF-κB亞基穿過核膜，從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)移至細(xì)胞核，與對(duì)應(yīng)的基因組中的DNA轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)子片段結(jié)合，啟動(dòng)了相應(yīng)基因組(TNF-α、IL-1β、IL-6等)的轉(zhuǎn)錄與表達(dá)過程。新表達(dá)出來的TNF-α、IL-1β和IL-6被分泌出細(xì)胞外，是巨噬細(xì)胞或小膠質(zhì)細(xì)胞行使相關(guān)損傷性炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵效應(yīng)分子。DAMPs不僅激活TLR，它們還活化其他模式識(shí)別受體，如晚期糖基化終末產(chǎn)物受體(receptor of AGE，RAGE)和C-型凝集素受體，進(jìn)而促進(jìn)炎癥介質(zhì)的表達(dá)和加重組織損傷。

大量的研究證實(shí)，當(dāng)發(fā)生缺血性卒中后，損傷部位腦組織普遍存在各種DAMPs分子，包括核酸和核苷酸、脂類、蛋白質(zhì)等。

1.1核酸和核苷酸卒中發(fā)生的第一時(shí)間，各種細(xì)胞內(nèi)成分從壞死的腦細(xì)胞釋放到細(xì)胞外空間，釋放出的核酸和核苷酸主要是DAMPs分子，這類損傷相關(guān)分子最近備受關(guān)注。其中，由損傷細(xì)胞釋放的線粒體DNA是一種重要的、觸發(fā)缺血后炎癥反應(yīng)的DAMPs分子，能激活免疫細(xì)胞。由于線粒體是一個(gè)與原核生物有著深刻共生起源關(guān)系的細(xì)胞器，它所攜帶的DNA有明顯細(xì)菌DNA特征。因此，線粒體DNA可以激活體內(nèi)的TLR9天然免疫系統(tǒng)。事實(shí)上，在腦外傷后，腦脊液內(nèi)可以檢測(cè)到線粒體DNA的存在，研究表明，損傷后進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)的線粒體DNA可以增加血管通透性，破壞血腦屏障完整性。

自身DNA和RNA激活機(jī)體免疫系統(tǒng)的第一步是與LL37多肽形成復(fù)合物，之后激活帶TLR7和TLR9表面受體的免疫細(xì)胞，TLR7的激活與缺血性腦卒中患者的病程惡化有密切關(guān)系。因此，中和或加速自體DAN和RNA清除可能有助于緩解卒中性腦損傷。

1.2脂類各種類型的脂類也是天然免疫系統(tǒng)的重要調(diào)節(jié)因子。脂質(zhì)過氧化終產(chǎn)物可能參與腦缺血性炎性反應(yīng)。例如，氧化低密度脂蛋白是一種主要的炎癥介質(zhì)，它通過與受體CD36結(jié)合，激活TLRs通路。

磷脂是一種已知的促炎性反應(yīng)活化劑。腦缺血過程中，磷脂代謝發(fā)生了明顯變化。腦缺血可以激活磷脂酶A2，導(dǎo)致細(xì)胞膜磷脂水解。而磷脂水解和線粒體功能障礙會(huì)誘發(fā)產(chǎn)生大量活性氧(reactive oxygen species , ROS)。另一方面，由腦部炎癥組織產(chǎn)生的氧化型磷脂是一種DAMPs分子。研究證明，模式識(shí)別受體對(duì)氧化脂質(zhì)的識(shí)別和內(nèi)吞作用參與了缺血后炎癥調(diào)節(jié)，即氧化磷脂是CD36受體配體，通過激活TLR2通路，促進(jìn)腦缺血炎癥反應(yīng)[5]。因此，腦缺血時(shí)脂類的代謝異常和修飾，與缺血后炎癥啟動(dòng)信號(hào)出現(xiàn)密切相關(guān)，通過調(diào)節(jié)脂類代謝可能是未來探索抗卒中損傷新藥的方向之一。

1.3蛋白質(zhì)高遷移率族蛋白1(high mobility group box protein 1，HMGB1)和Prxs是兩大類主要的卒中相關(guān)DAMPs分子。在缺血性腦卒中病理過程中，這兩類蛋白質(zhì)的損傷作用出現(xiàn)在卒中過程不同的時(shí)間點(diǎn)。正常情況下，HMGB1存在于腦細(xì)胞的細(xì)胞核中，在卒中超急性期，由于細(xì)胞受損而釋放至細(xì)胞外(卒中發(fā)病后數(shù)小時(shí)內(nèi))，而Prxs家族蛋白的損傷作用出現(xiàn)在卒中急性和亞急性期(發(fā)病后12～72 h)，尤其是在半暗帶形成階段。這兩種關(guān)鍵DAMPs分子在卒中過程中表現(xiàn)出的時(shí)間差，是由于Prxs家族蛋白表達(dá)依賴于ROS存在。腦缺血引起脂質(zhì)代謝改變，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)ROS濃度升高，而ROS是Prxs家族蛋白表達(dá)的重要誘導(dǎo)劑。HMGB1通過增加血管通透性，直接破壞血腦屏障，而Prxs則通過TLR信號(hào)通路激活，直接誘導(dǎo)免疫細(xì)胞浸潤(rùn)。Prxs家族蛋白屬于延遲性顯現(xiàn)蛋白(在細(xì)胞內(nèi)Prxs有抗氧化作用，是維系細(xì)胞內(nèi)部氧化-還原平衡的重要蛋白；但細(xì)胞死亡后，釋放出來的Prxs功能發(fā)生了改變，成為強(qiáng)勁的Pre-6/TLR刺激物)，出現(xiàn)在梗死發(fā)生后12 h，它通過Pre-6/TLR通路激活腦內(nèi)的炎性反應(yīng)(被激活的巨噬細(xì)胞向腦內(nèi)浸潤(rùn),分泌IL-23進(jìn)一步激活中性粒細(xì)胞)。因此，從治療時(shí)間窗考量，研發(fā)Prxs/TLR通路激活阻斷劑是探索卒中神經(jīng)保護(hù)劑的合理切入點(diǎn)。

1.4其他炎癥DAMPs分子高度糖基化末端產(chǎn)物(advanced glycation end products，AGEs)是一類通過Amadori和Maillard反應(yīng)形成的糖基化蛋白，在老年人和長(zhǎng)期處于高血糖水平的人群血液中含量很高。AGEs出現(xiàn)在慢性病變組織附近，形成淀粉樣蛋白沉積。沉積周圍往往被巨噬細(xì)胞所包圍。因此，與晚期糖基化終末產(chǎn)物受體(RAGE)一樣，AGEs被認(rèn)為是一種潛在的DAMP分子，可激活心腦血管炎癥反應(yīng)，特別是導(dǎo)致高齡卒中患者病情惡化。

2 炎性細(xì)胞功能轉(zhuǎn)型與炎癥緩解

卒中過程中，免疫細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞因活化而產(chǎn)生的炎性細(xì)胞因子、趨化因子和其他細(xì)胞毒性介質(zhì)，是主導(dǎo)卒中后期乃至幾天內(nèi)的炎癥反應(yīng)和進(jìn)行性腦水腫的病理學(xué)機(jī)制。 DAMPs分子從損傷細(xì)胞中釋放出來，通過兩種方式激活免疫細(xì)胞浸潤(rùn)：信號(hào)1(通過模式識(shí)別受體激活)和信號(hào)2(通過炎性小體激活)。卒中早期，被活化的巨噬細(xì)胞(M1)釋放出多種炎性介質(zhì)(TNF-α、IL-1-β、IL-23)，引發(fā)神經(jīng)元損傷，并誘導(dǎo)亞急性期T細(xì)胞介導(dǎo)的進(jìn)一步炎癥反應(yīng)。發(fā)病數(shù)天后，巨噬細(xì)胞功能發(fā)生轉(zhuǎn)變(M2)，開始清除各種炎癥介質(zhì)、細(xì)胞殘片和DAMPs，同時(shí)分泌抗炎因子和神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(IL-10、TGF-β、IGF-1)，促進(jìn)損傷恢復(fù)。炎癥反應(yīng)最劇烈階段出現(xiàn)在卒中發(fā)病后7 d，之后逐漸減弱，并持續(xù)很長(zhǎng)一段時(shí)間。這一階段，浸潤(rùn)的免疫細(xì)胞數(shù)量明顯下降，存留的免疫細(xì)胞功能也隨之發(fā)生了轉(zhuǎn)變，這些浸潤(rùn)的免疫細(xì)胞開始產(chǎn)生各種抗炎性細(xì)胞因子和神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子。如在腦缺血炎癥后期，浸潤(rùn)巨噬細(xì)胞變成抗炎的巨噬細(xì)胞，它們?cè)谇宄龎乃赖募?xì)胞碎片同時(shí)，產(chǎn)生神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子，促進(jìn)組織康復(fù)。因此，炎癥緩解的3個(gè)主要環(huán)節(jié)是：① 抗炎介質(zhì)的產(chǎn)生；② 炎性因子耗竭;③ 抗炎免疫細(xì)胞的誘導(dǎo)。

2.1抗炎介質(zhì)許多抗炎介質(zhì)分子擁有神經(jīng)保護(hù)作用，且在缺血性卒中動(dòng)物模型中顯示了治療效果，但在臨床階段，無一被證實(shí)有確切的改善患者神經(jīng)功能的作用。腦缺血后，大部分腦細(xì)胞的死亡時(shí)間出現(xiàn)在卒中發(fā)生后的數(shù)小時(shí)至數(shù)天，而這段時(shí)間恰是免疫細(xì)胞的浸潤(rùn)和反應(yīng)性星形膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)生功能轉(zhuǎn)變的時(shí)期，它們是損傷組織修復(fù)的主要參與者。IL-10和TGF-β是兩種主要的抗炎分子，在各種臟器損傷后期均有產(chǎn)生。在缺血性腦損傷情形下，IL-10和TGF-β是由浸潤(rùn)免疫細(xì)胞和反應(yīng)性膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生的，前者有神經(jīng)保護(hù)作用，后者可以抑制由于免疫細(xì)胞過渡激活引發(fā)的炎癥反應(yīng)。IL-10和TGF-β的抗炎特性與神經(jīng)保護(hù)作用已被業(yè)界廣為接受，但這兩種介質(zhì)在卒中發(fā)生之后的哪一時(shí)間段最具有神經(jīng)保護(hù)作仍有待進(jìn)一步研究。對(duì)TGF-β和IL-10的表達(dá)調(diào)控機(jī)制做進(jìn)一步研究，有可能為開辟新的卒中治療方法提供思路。

2.2炎癥介質(zhì)和炎癥細(xì)胞清除在卒中損傷腦組織中，各種炎癥介質(zhì)和DAMPs的存在使得缺血后炎癥反應(yīng)期延長(zhǎng)，不利于神經(jīng)元的存活和修復(fù)。因此，研究卒中腦組織炎癥介質(zhì)的降解以及其機(jī)制，具有重大的臨床價(jià)值。各種炎癥蛋白分子在腦損傷部位可能被蛋白酶降解，也可以通過受體介導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)吞作用而清除。而核苷酸和脂質(zhì)等DAMPs小分子代謝迅速，可以經(jīng)由血液或腦脊液直接清除。成熟的IL-1β會(huì)引發(fā)細(xì)胞焦亡(pyroptosis)。細(xì)胞焦亡是一種特殊的細(xì)胞死亡形式，也是一種機(jī)體緩解炎癥、清除炎癥細(xì)胞的自我保護(hù)方式[6]。因此，探索炎癥細(xì)胞的自噬機(jī)制有可能成為研發(fā)新的治療手段的基礎(chǔ)。

抗體中和也可能成為一種臨床上重要的減輕炎癥反應(yīng)的方式。比如廣泛用于臨床治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和銀屑病的TNF-α和IL-23抗體，有可能在不久的將來應(yīng)用于卒中的臨床治療。

2.3免疫細(xì)胞修復(fù)功能誘導(dǎo)受損腦組織的修復(fù)過程和神經(jīng)細(xì)胞的再生，實(shí)際上在炎癥反應(yīng)出現(xiàn)初期已經(jīng)啟動(dòng)，很難將修復(fù)過程與炎癥反應(yīng)完全分開。

2.3.1神經(jīng)保護(hù)因子 免疫細(xì)胞和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞不僅產(chǎn)生各種炎性介質(zhì)，也能表達(dá)各種生長(zhǎng)因子。浸潤(rùn)狀態(tài)的巨噬細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞能在腦損傷恢復(fù)期(腦卒中發(fā)病1周后)產(chǎn)生大量的類胰島素生長(zhǎng)因子-1(insulin like growth factor 1，IGF-1)和成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子2(fibroblast growth factor 2，F(xiàn)GF-2)。IGF-1和FGF-2可以拯救凋亡中的神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，改善神經(jīng)功能預(yù)后。其中，IGF-1能增強(qiáng)缺血性腦卒中損傷組織修復(fù)、促進(jìn)神經(jīng)元再生、后生和突觸形成。骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞能產(chǎn)生多種神經(jīng)生長(zhǎng)因子，促進(jìn)神經(jīng)元的存活和再生。近期，有人嘗試將骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞進(jìn)行移植，以探索下一代缺血性腦卒中治療新手段[7]。因此，通過進(jìn)一步優(yōu)化移植方法，細(xì)胞療法未來有望成為一個(gè)卒中治療的選項(xiàng)。

2.3.2神經(jīng)保護(hù)細(xì)胞 DAMPs既可以激活神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，引起外周免疫細(xì)胞浸潤(rùn)，促進(jìn)缺血后的炎癥損傷，也會(huì)觸發(fā)浸潤(rùn)巨噬細(xì)胞死亡，并誘導(dǎo)抗炎和組織修復(fù)免疫細(xì)胞形成。

免疫細(xì)胞通過活化，可以誘導(dǎo)形成具有抗炎作用的細(xì)胞。這些具有抗炎作用的細(xì)胞被稱為M2型巨噬細(xì)胞，其功能與炎癥M1型巨噬細(xì)胞相反。M2型巨噬細(xì)胞的表觀特征有別于M1型巨噬細(xì)胞，這些標(biāo)記包括精氨酸酶1(arg1)、幾丁質(zhì)酶313(chitinase3l3)和組織特異性細(xì)胞因子Relmα。這些標(biāo)記物基本都是細(xì)胞內(nèi)的結(jié)構(gòu)酶，參與膠原蛋白合成和細(xì)胞分裂，因此，M2型巨噬細(xì)胞酶被認(rèn)為是具有促進(jìn)組織修復(fù)功能的巨噬細(xì)胞。當(dāng)然，巨噬細(xì)胞酶被酪氨酸激酶受體通路或其他模式識(shí)別受體激活后，不僅表達(dá)M2型特征標(biāo)記，還同時(shí)表達(dá)炎性細(xì)胞因子。M2型標(biāo)記物與M1型炎癥介質(zhì)標(biāo)記物基本出現(xiàn)在缺血腦內(nèi)同一時(shí)間段。因此，探索M2標(biāo)記物陽性的巨噬細(xì)胞分離與移植術(shù)，有可能是未來對(duì)卒中患者治療的選項(xiàng)之一。

缺血后期的炎癥過程中，部分巨噬細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞均體現(xiàn)出一定的神經(jīng)保護(hù)作用。半乳糖凝集素是一種誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞/小膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)揮抗炎活性的誘導(dǎo)劑。半乳糖凝集素由星形膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生，其對(duì)缺血性腦損傷的保護(hù)作用已經(jīng)得到充分驗(yàn)證。因此，通過誘導(dǎo)特定的巨噬細(xì)胞/小膠質(zhì)細(xì)胞群體增殖，以緩解炎癥反應(yīng)，是機(jī)體在進(jìn)化中形成的一種自我保護(hù)與適應(yīng)機(jī)制，這些機(jī)制顯然可以用于指導(dǎo)卒中中后期神經(jīng)保護(hù)劑的開發(fā)。

人們尚不清楚炎癥介質(zhì)清除與神經(jīng)元再生的時(shí)效關(guān)系，但這一研究有助于我們發(fā)現(xiàn)下一代缺血性卒中治療的新手段。缺血性腦卒中后，炎癥介質(zhì)(包括DAMPs)清除可能意味著神經(jīng)再生的開始。最近的一項(xiàng)研究表明，TLR的激活與受損神經(jīng)元修復(fù)之間關(guān)系密切。盡管DAMPs分子最初所釋放的信號(hào)(通過模式識(shí)別受體激活)促進(jìn)了缺血性腦損傷，但DAMPs也是觸發(fā)神經(jīng)修復(fù)信號(hào)的關(guān)鍵激活物，其活性與缺血后炎癥消退有關(guān)。因此，免疫系統(tǒng)在缺血性腦損傷前期的破壞作用以及中后期的保護(hù)與修復(fù)作用密切相關(guān)。

3 基于卒中后期炎癥反應(yīng)與反應(yīng)鏈，靶向抗腦損傷新藥研發(fā)

自半暗帶理論在1981年首次提出以來，人們便展開了不懈的努力，去拯救那些由于缺血處于死亡邊緣的神經(jīng)細(xì)胞。據(jù)華盛頓大學(xué)卒中中心臨床注冊(cè)統(tǒng)計(jì)，約有1104個(gè)不同類型的神經(jīng)保護(hù)劑進(jìn)入臨床試驗(yàn)，用于缺血性卒中治療。這些進(jìn)入臨床研究的神經(jīng)保護(hù)劑有初期的研究成果，也包括了進(jìn)入臨床III期的后期產(chǎn)品，如電壓門控性鈣通道非專一型拮抗劑尼莫地平、NMDA受體拮抗劑加維斯替奈(gavestinel)、非競(jìng)爭(zhēng)性NMDA受體拮抗劑阿替加奈(aptiganel)、自由基敖合劑NXY-059，以及抗白細(xì)胞激活抗體藥Enlimomab等。遺憾的是，這些藥無一例外均因沒有達(dá)到預(yù)期治療終點(diǎn)而以失敗告終。盡管使用溶栓法存在較高的顱內(nèi)出血風(fēng)險(xiǎn)，組織纖維蛋白溶酶原激活物和組織纖維蛋白溶酶原激活物重組蛋白自1996年上市以來，一直是國(guó)際公認(rèn)的用于缺血性腦卒中窗口期(3.5 h以內(nèi))治療的唯一、有效的藥物。導(dǎo)致卒中治療新藥研發(fā)嚴(yán)重滯緩的原因是多方面的，但主要可以歸結(jié)為以下3方面：(1)卒中是人類疾病中病理機(jī)制最復(fù)雜的疾病之一，涉及多靶點(diǎn)、多通路。以往的卒中藥物開發(fā)往往注重高選擇性的單一靶點(diǎn)研究。(2)參與卒中病理、生理過程的各個(gè)靶點(diǎn)并非適用于藥物開發(fā)。(3)用于卒中治療藥物評(píng)價(jià)的動(dòng)物模型與臨床相關(guān)度太低。因此，越來越多的研究機(jī)構(gòu)或藥企開始關(guān)注擁有多靶點(diǎn)效應(yīng)的單分子藥物研發(fā)。自從Seong 和 Matzinger提出DAMPs理論后，以DAMP-TLR-NF-κB為主軸的卒中炎癥損傷激活鏈靶向研究，逐漸成為業(yè)內(nèi)共同關(guān)注的焦點(diǎn)。許多內(nèi)源性生物分子被逐漸鑒定為DAMPs分子，其中有的分子是可以用于藥物開發(fā)的靶點(diǎn)(drugable target)。事實(shí)上，以抗炎作為探索新的神經(jīng)保護(hù)劑研究，用于卒中中后期治療藥物開發(fā)，逐漸形成一個(gè)新的研究熱點(diǎn)[1]。以下就以NF-κB炎癥激活鏈為核心的靶向抗缺血性腦損傷新藥研究，特別是基于植物天然化合物藥的研究進(jìn)展做一簡(jiǎn)要回顧。

3.1長(zhǎng)春西丁長(zhǎng)春西丁(vinpocetine)在1975年首次由匈牙利化學(xué)家Csaba SZántay Vinpocetine從小長(zhǎng)春植物中分離出來，1978年實(shí)現(xiàn)了人工合成。長(zhǎng)春西丁在國(guó)內(nèi)普遍用于腦梗死、腦出血后遺癥、腦動(dòng)脈硬化癥等如頭痛、眩暈、認(rèn)知識(shí)別紊亂等的治療。研究表明長(zhǎng)春西丁是一種強(qiáng)烈的免疫調(diào)節(jié)劑，對(duì)免疫細(xì)胞TLR激活通路有明顯抑制作用，可降低TNF-α和IL-1β表達(dá)[8]。天津醫(yī)科大學(xué)近期進(jìn)行了用長(zhǎng)春西丁免疫干預(yù)來治療卒中中后期患者的臨床研究，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過3個(gè)月的治療，長(zhǎng)春西丁治療組患者的臨床改善更佳，神經(jīng)功能恢復(fù)更好[9]。該前瞻性臨床研究表明，長(zhǎng)春西丁具有良好的血腦屏障透過能力，且在調(diào)節(jié)TLR通路激活中扮演關(guān)鍵作用。因此，長(zhǎng)春西丁是一個(gè)很有臨床開發(fā)前景的卒中中后期治療藥。

3.2川芎內(nèi)脂類川芎具有活血化瘀功效，是傳統(tǒng)中醫(yī)治療中風(fēng)時(shí)選擇最多的配方之一。川芎內(nèi)脂類化合物是川芎的主要有效成分，具有擴(kuò)展血管、增加腦供血和抑制血小板聚集活性。研究表明，川芎內(nèi)脂類化合物是Prx6/TLR4信號(hào)通路抑制劑，這類化合物可以選擇性降低卒中模型動(dòng)物大腦中膠質(zhì)細(xì)胞Prx6表達(dá)，從而調(diào)低巨噬細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞TLR4受體激活。川芎內(nèi)脂還可以通過直接阻斷NF-κB激活，減少巨噬細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞向外分泌TNF-α、IL-1β[10]。因此，川芎內(nèi)脂類化合物作為一種腦缺血后的炎癥反應(yīng)抑制劑用于卒中治療，將是一項(xiàng)很有價(jià)值的探索。

3.3三七皂苷三七是活血通絡(luò)的中藥，具有多種藥理活性，主要作用于人體的血液系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)。三七皂苷(panax notoginseng saponins，PNS)是三七的關(guān)鍵藥效成分。有證據(jù)提示，PNS可通過抑制NF-κB活性，降低IL-1β、IL-17、IL-23、TNF-α、iNOS在腦部的表達(dá)水平，從而發(fā)揮抵御缺血性腦損傷作用[11]。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，PNS與下調(diào)TLR激活通路，抑制Prx-6相關(guān)TLR表達(dá)，以及p38 的磷酸化水平有關(guān)。針對(duì)PNS藥效學(xué)機(jī)制研究的成果引起了中外卒中藥物研發(fā)界極大的關(guān)注。PNS中主要由5種皂苷單體構(gòu)成(R1、Rb1、Rg1、Re、Rd)，其中的Rb1在體內(nèi)可以轉(zhuǎn)化成稀有型皂苷CK，是人參皂苷二醇組代謝產(chǎn)物的代表。近期研究發(fā)現(xiàn)，稀有型皂苷CK有明顯的抗缺血性腦損傷作用，這一活性源于其對(duì)腦膠質(zhì)細(xì)胞活化的調(diào)節(jié)作用。樹突狀細(xì)胞(DCs)是機(jī)體內(nèi)源免疫體系中極為重要的免疫啟動(dòng)細(xì)胞。而CK可以抑制DCs的遷移和共刺激作用，從而調(diào)低T細(xì)胞的激活，大幅度降低炎性反應(yīng)，提示CK在多種自身免疫性疾病治療方面有廣泛的應(yīng)用前景[12]。

3.4黃酮類化合物燈盞花乙素作為一種有效的治療缺血性心腦血管疾病常用藥，已在國(guó)內(nèi)延用二十余年，對(duì)它的藥效學(xué)機(jī)制研究一直是本領(lǐng)域的熱點(diǎn)。黃酮類的神經(jīng)保護(hù)作用是多靶點(diǎn)作用機(jī)制的綜合結(jié)果，這類化合物除了具有抗氧化、抗血栓形成作用外，還具有十分明顯的抗缺血/再灌注炎癥反應(yīng)作用。有研究表明，黃酮類化合物作用于TLR通路中的NF-κB，導(dǎo)致巨噬細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞分泌損傷性炎癥因子TNF-α能力減弱，從而降低了外周血淋巴細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)腦部的炎性浸潤(rùn)[13]。因此，作用于TLR通路中的NF-κB應(yīng)該是黃酮類化合物抗卒中性腦損傷的關(guān)鍵機(jī)制之一。

3.5芍藥苷赤芍具有除血痹、破堅(jiān)積功效，是卒中治療復(fù)方中的主要成分之一。芍藥苷是其關(guān)鍵的抗卒中性腦損傷藥效成分。近期的研究表明，芍藥苷可以抑制缺血、缺氧和LPS刺激的人單核細(xì)胞的細(xì)胞間黏附分子1(intercellular cell adhesion molecule 1，ICAM-1)升高(ICAM-1是一種糖基化膜蛋白，主要分布在血管內(nèi)皮細(xì)胞和免疫細(xì)胞，是一種應(yīng)激性表達(dá)膜蛋白)。在卒中炎癥反應(yīng)過程中，ICAM-1表達(dá)增加是觸發(fā)外周淋巴細(xì)胞向腦組織浸潤(rùn)的關(guān)鍵因子。芍藥苷通過抑制NF-κB信號(hào)通路，下調(diào)ICAM-1、TNF-α、IL-1β、iNOS、COX2和5-LOX的表達(dá)，從而抑制缺血缺氧導(dǎo)致的炎癥反應(yīng)[14]。此外，芍藥苷還可以通過抑制TLR2/4，下調(diào)AGEs誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞活化，從而發(fā)揮抗炎作用[15]。因此，探索芍藥苷在卒中治療中的臨床價(jià)值已成為目前卒中新藥研發(fā)的關(guān)注點(diǎn)。

3.6小分子化合物藥

3.6.1法舒地爾 法舒地爾(fasudil)是Rho蛋白激酶抑制劑，通過促進(jìn)血管平滑肌肌球蛋白輕鏈去磷酸化而擴(kuò)張血管，用于心梗和腦?；颊咧委?美國(guó)FDA未批準(zhǔn))。李艷花等[16]的研究發(fā)現(xiàn)，法舒地爾能選擇性抑制小膠質(zhì)細(xì)胞的TLR4表達(dá)，從而降低腦部缺血性炎癥反應(yīng)。另有研究提示，法舒地爾能促進(jìn) M1 型的小膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化為抗炎和修復(fù)功能的M2型細(xì)胞，具有明顯的神經(jīng)修復(fù)作用[17]。

3.6.2泊馬度胺 泊馬度胺(pomalidomide)是一種TLR激活通路調(diào)節(jié)劑，可以下調(diào)TLR的激活狀態(tài)，減少炎性介質(zhì)分泌，由美國(guó) Celgene 制藥公司在2013年開發(fā)上市，用于治療復(fù)發(fā)性及難治性多發(fā)性骨髓瘤。Wang等[18]使用大鼠模型證明泊馬度胺對(duì)腦創(chuàng)傷性炎癥反應(yīng)也有很好的抑制作用，能明顯降低創(chuàng)傷性炎性介質(zhì)(TNF-α、IL-1β、IL-6)表達(dá)，減少細(xì)胞凋亡與腦損傷，提示該藥在腦部炎癥損傷治療方面新的臨床價(jià)值。

3.6.3FK506 FK506又名他克莫司(tacrolimus)，屬于免疫抑制劑，能抑制小膠質(zhì)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的活化。腦梗動(dòng)物模型顯示，F(xiàn)K506可明顯減輕模型動(dòng)物的腦損傷面積。相信這一抑制作用與FK506作用于NF-κB有關(guān)[19]。

3.6.4芬戈莫德 芬戈莫德(fingolimod)也是一種免疫調(diào)節(jié)劑，用于多發(fā)性硬化癥治療。它主要通過作用于免疫細(xì)胞的NF-κB激活通路，發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)功能[20]。事實(shí)上，芬戈莫德已在大鼠卒中模型中顯示出卓越的神經(jīng)保護(hù)作用[21]。

4 結(jié)語

綜上具有腦保護(hù)作用化合物的藥效靶點(diǎn)，我們發(fā)現(xiàn)，這些化合物都是通過作用于免疫細(xì)胞DAMPs-TLR-NF-κB激活鏈中某一環(huán)節(jié)，調(diào)低免疫細(xì)胞的活化程度，進(jìn)而減輕了腦組織的炎癥損傷。最近，Herisson等[22]通過影像學(xué)系統(tǒng)證實(shí)，外周血免疫細(xì)胞直接介入腦組織損傷過程。他們發(fā)現(xiàn)，卒中性腦損傷過程中參與炎性攻擊的免疫細(xì)胞80%源于外周血，這些免疫細(xì)胞通過分布在顱骨內(nèi)部的特殊通道進(jìn)入大腦。這一發(fā)現(xiàn)不僅夯實(shí)中風(fēng)炎癥損傷理論，也為中風(fēng)抗炎治療提供了新的思路。隨著人們對(duì)卒中性炎癥反應(yīng)機(jī)制了解的日趨深入，相信擁有腦靶向性的抗炎癥新藥研發(fā)將成為未來卒中神經(jīng)保護(hù)劑的研究熱點(diǎn)。從另外一個(gè)角度觀察，在臨床上對(duì)卒中患者的抗炎癥藥物管理也逐漸被臨床醫(yī)生接受，有可能成為卒中治療過程中必要環(huán)節(jié)，比如臨床治療中，溶栓治療配合抗炎管理已得到越來越多的關(guān)注[23]，或?qū)⒊蔀槲磥碜渲兄委熤械臉?biāo)準(zhǔn)療法。