馮宇軒 姚聲濤 匡舒蔓 余國(guó)清 向成明

[摘要] 出血性腦卒中是一種較為常見(jiàn)的急危重癥，通常以腦實(shí)質(zhì)內(nèi)或腦底動(dòng)脈環(huán)處血管破裂為主要的發(fā)病原因。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家學(xué)者根據(jù)出血部位的差異將其分為多種類(lèi)型，并通過(guò)研究分析后發(fā)現(xiàn)它們往往會(huì)由于繼發(fā)性腦損傷的發(fā)生而嚴(yán)重影響患者預(yù)后。然而最近有研究發(fā)現(xiàn)Toll樣受體4（TLR4）的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路廣泛存在于腦出血后炎性反應(yīng)、神經(jīng)細(xì)胞凋亡以及腦血管痙攣和腦積水等繼發(fā)性腦損傷之中，并且通過(guò)抑制TLR4信號(hào)通路能夠減少腦損傷的發(fā)生率。因此，本文就目前TLR4在出血性腦卒中后腦損傷及其治療中的作用研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

[關(guān)鍵詞] 出血性腦卒中;Toll樣受體4;炎性反應(yīng);神經(jīng)細(xì)胞凋亡;腦積水

[中圖分類(lèi)號(hào)] R743.3? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? ? ? ? [文章編號(hào)] 1673-7210（2019）01（c）-0022-06

[Abstract] Hemorrhagic stroke is a common acute and severe illness. The main cause of the disease usually refers to the rupture of vessels in the cerebral parenchyma or circle of willis. Recently， domestic and foreign experts and scholars divide it into many types according to the area of hemorrhage， and they find that the occurence of secondary brain damage will influence the patients prognosis through research and analysis. However， recent studies have found that Toll-like receptor 4 （TLR4） signal transduction pathways are widespread in post-cerebral hemorrhage inflammation， neuronal apoptosis， cerebral vasospasm and hydrocephalus， and we can reduce the incidence of brain injury by inhibiting TLR4 signaling pathways. Therefore， this article reviews the research progress on the effect of TLR4 on brain injury and its treatment after hemorrhagic stroke.

[Key words] Hemorrhagic stroke; Toll-like receptor 4; Inflammatory response; Neuron apoptosis; Hydrocephalus

腦卒中又稱(chēng)腦血管意外，是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中較為常見(jiàn)的疾病。臨床上主要將其分為出血性腦卒中和缺血性腦卒中。雖然出血性腦卒中在卒中患者中僅占據(jù)10%～15%，但是它具有極高的致死率和致殘率[1]。然而，令人遺憾的是目前并沒(méi)有臨床證據(jù)證明任何一種藥物治療能夠有效地提高患者的生存率和生活質(zhì)量。因此尋找它的發(fā)病機(jī)制，并在疾病早期針對(duì)繼發(fā)性腦損傷的發(fā)生進(jìn)行預(yù)防變得至關(guān)重要。以前，關(guān)于腦出血后腦損傷的機(jī)制，通常認(rèn)為其主要原因是顱內(nèi)出血后血腫形成，進(jìn)而壓迫腦組織導(dǎo)致機(jī)械性損傷。近年來(lái)，通過(guò)大量的研究發(fā)現(xiàn)血細(xì)胞毒性、高代謝損傷、興奮毒性損傷、氧化應(yīng)激等都能夠?qū)е吕^發(fā)性腦損傷[2]。最近，研究人員在對(duì)Toll樣受體（Toll-like receptor，TLR）的研究中發(fā)現(xiàn)它們?cè)诔鲅阅X卒中后腦損傷的各條病理通路中都起到了至關(guān)重要的作用。而Toll樣受體4作為其中一員在免疫識(shí)別、炎癥調(diào)節(jié)等各個(gè)方面扮演重要的角色[3]。因此，本文就近年來(lái)出血性腦卒中后繼發(fā)性腦損傷產(chǎn)生與TLR4之間相關(guān)性的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 TLR4簡(jiǎn)述

1.1 TLR4的歷史

研究人員最早于1980年通過(guò)甄別同種果蠅胚胎發(fā)育過(guò)程中的不同發(fā)現(xiàn)了Toll基因。此后通過(guò)長(zhǎng)期堅(jiān)持不懈的探索，終于在1997年克隆出第1個(gè)人的Toll受體同源物，并在后來(lái)將其命名為T(mén)LR4。翌年，人類(lèi)另外4種TLR被發(fā)現(xiàn)。與此同時(shí)，TLR4也被確認(rèn)為脂多糖（LPS）的信號(hào)受體。自此，關(guān)于TLR4的研究不斷深入。至今，已經(jīng)在小鼠身上明確了13種哺乳動(dòng)物的TLRs，并發(fā)現(xiàn)人類(lèi)第11個(gè)TLR。

1.2 TLR4的結(jié)構(gòu)和功能

1992年，西方學(xué)者首次提出模式識(shí)別受體這一概念，并認(rèn)為非特異性免疫可通過(guò)模式識(shí)別受體識(shí)別多種病原微生物中高度保守的成分即病原體相關(guān)模式分子（pathogen associated molecular pattern，PAMP），從而產(chǎn)生免疫應(yīng)答。目前的研究表明，TLR4屬于膜型模式識(shí)別受體中表達(dá)于細(xì)胞膜上的一種跨膜蛋白，由膜外區(qū)、膜內(nèi)區(qū)以及跨膜區(qū)三個(gè)部分組成。并分別在外周血細(xì)胞中的血小板、白細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的小膠質(zhì)細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞、腦血管內(nèi)皮細(xì)胞、神經(jīng)元等細(xì)胞中廣泛分布[4-5]。而它主要是通過(guò)膜外識(shí)別PAMP，進(jìn)而促進(jìn)膜內(nèi)的C端的Toll/IL-1受體結(jié)構(gòu)域（Toll/IL-1R domain，TIR）介導(dǎo)信號(hào)傳導(dǎo)通路的啟動(dòng)，從而引發(fā)一系列與免疫調(diào)控及炎癥誘導(dǎo)等相關(guān)的反應(yīng)。

1.3 TLR4的信號(hào)傳導(dǎo)通路

近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，在目前已知的13種TLRs中TLR4和TLR3信號(hào)傳導(dǎo)通路與眾不同。其中最主要是因?yàn)門(mén)LR4具有與其他TLRs不同的胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域，從而促使TLR4既能夠通過(guò)髓樣分化因子88（myeloid differentiation factor 88，MyD88）依賴(lài)性通路也能夠通過(guò)MyD88非依賴(lài)性通路發(fā)揮作用。在MyD88依賴(lài)性通路中，TIR結(jié)構(gòu)域銜接蛋白（TIRAP）使MyD88與TLR4結(jié)合并形成多聚復(fù)合體，其中包括MyD88、白介素-1受體相關(guān)激酶4（IRAK4）以及白介素-1受體相關(guān)激酶1/2（IL-1 receptor-associated kinase 1/2，IRAK1/2）。再通過(guò)復(fù)合體中的相關(guān)激酶激活腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子6（TNFR-associated factor 6，TRAF6）和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β激活激酶1（TGF-β-activated kinase-1，TAK1）后，與NF-κB關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子（NEMO）結(jié)合促使核因子κB抑制蛋白激酶（IκB）磷酸化。并引起核轉(zhuǎn)錄因子（NF-κB）核轉(zhuǎn)位和炎性因子中的腫瘤壞死因子α（TNF-α）和白介素1β（IL-1β）表達(dá)增加。另外，還可通過(guò)TAK1激活c-Jun氨基末端激酶（JNK1/2）、細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白激酶（ERK1/2）和P38，最后激活轉(zhuǎn)錄因子活化蛋白-1（AP-1）發(fā)揮作用[6-8]。而在MyD88非依賴(lài)性通路中，TLR4發(fā)生某種特定的內(nèi)化后進(jìn)入胞內(nèi)體通過(guò)募集Toll樣受體相關(guān)分子（TRAM）及Toll樣受體相關(guān)的干擾素活化子（TRIF）后形成復(fù)合體激活TRAF3，通過(guò)TRAF3泛素化作用激活TANK結(jié)合激酶1（TBK1）和核因子-κB抑制蛋白激酶ε（IKKε）。此后通過(guò)TBK1和IKKε促使干擾素調(diào)節(jié)因子3（IRF3）磷酸化，進(jìn)而刺激抗炎細(xì)胞因子轉(zhuǎn)錄及Ⅰ型干擾素的生成[8-9]。

2 TLR4在出血后繼發(fā)性腦損傷中的作用

2.1 促進(jìn)神經(jīng)炎性反應(yīng)

腦出血后神經(jīng)炎性反應(yīng)的發(fā)生，通常被認(rèn)為是其產(chǎn)生繼發(fā)性腦損傷最為重要的因素，因而近年來(lái)深受學(xué)者們的青睞。然而腦出血如何通過(guò)炎性反應(yīng)進(jìn)而誘導(dǎo)繼發(fā)性腦損傷的發(fā)生機(jī)制往往極為復(fù)雜，通常涉及多條信號(hào)通路[10]。因此，我們還需要進(jìn)一步深入研究。

據(jù)最新的研究顯示，TLRs信號(hào)通路在腦出血后誘發(fā)神經(jīng)炎癥，不但可以通過(guò)慢性炎性反應(yīng)抑制突觸傳遞從而影響腦損傷修復(fù)通路，還可誘使細(xì)胞毒性分子通過(guò)血腦屏障，從而在引發(fā)繼發(fā)性腦損害的過(guò)程中起到至關(guān)重要的作用。并且，通過(guò)整理大量的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果后發(fā)現(xiàn)在TLRs家族中TLR4在腦出血后表達(dá)增加得最為明顯。其中Teng等[11]發(fā)現(xiàn)在小鼠腦出血模型建立后的6～72 h內(nèi)TLR4 mRNA和NF-κB表達(dá)量不斷增加，并長(zhǎng)期維持在較高水平，也只是在腦出血后的第7天才開(kāi)始有所降低。此后，Sansing等[12]通過(guò)比較敲除TLR4基因的小鼠腦出血模型和野生型小鼠腦出血模型，不僅發(fā)現(xiàn)缺乏TLR4基因的小鼠CD36、CSF2和趨化因子CX3CL1的基因表達(dá)增加。而且還發(fā)現(xiàn)血腫周?chē)木奘杉?xì)胞、中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞中的TNF-α、IL-1β和IL-6等炎性因子表達(dá)水平明顯降低[13]。不僅僅只是神經(jīng)炎性反應(yīng)明顯降低，更為重要的是神經(jīng)功能也得到了明顯的改善。由此，他們推斷可能抑制TLR4的信號(hào)傳導(dǎo)通路是控制腦出血誘發(fā)神經(jīng)炎癥損傷的一種潛在治療手段。如今，該研究已經(jīng)成為新的關(guān)注熱點(diǎn)。其中Zhou等[14]將新鮮血液注入9～12周齡的SD鼠的右側(cè)大腦半球的基底神經(jīng)節(jié)處建立腦出血模型，并通過(guò)比較采取辛伐他汀治療和未采取干預(yù)手段的腦出血SD鼠，以及采取生理鹽水喂養(yǎng)的正常SD鼠的NF-κB、TLR4和IL-1β的陽(yáng)性細(xì)胞表達(dá)量以及蛋白表達(dá)水平，得出辛伐他汀可以通過(guò)抑制NF-κB、TLR4和IL-1β的表達(dá)進(jìn)而保護(hù)神經(jīng)元并減少繼發(fā)性炎性反應(yīng)的發(fā)生的結(jié)論。而后，Liu等[15]也通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)抗氧化蛋白1（peroxiredocin 1，Prx1）能夠通過(guò)激活TLR4炎癥信號(hào)通路上的ERK1/2和NF-κB并最終產(chǎn)生TNF-α、IL-6和IL-17等炎性因子，并認(rèn)為阻斷Prx1-TLR4信號(hào)可能是對(duì)抗神經(jīng)炎癥損害的新途徑。此后，Du等[16]在C57BL/6小鼠腹腔巨噬細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)鏈非編碼RNA（lncRNA）Mirt2。當(dāng)巨噬細(xì)胞處于靜息狀態(tài)時(shí)，Mirt2低表達(dá)，而LPS刺激LPS-p38-STAT1以及LPS-IFN-α/β-STAT1通路的轉(zhuǎn)錄，可促進(jìn)lncRNA Mirt2的表達(dá)，并在12 h內(nèi)達(dá)到高峰。但是，當(dāng)Mirt2被敲除后，LPS將快速激活TLR4炎癥信號(hào)通路使得炎性因子在20 h內(nèi)迅速增加，從而產(chǎn)生嚴(yán)重的炎性反應(yīng)。與此同時(shí)，作者通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)LPS是通過(guò)激活質(zhì)膜上依賴(lài)于E3泛素連接酶TRAF6的促炎信號(hào)通路引發(fā)炎性反應(yīng)。而Mirt2抑制TRAF6的Lys63（K63）連接的泛素化，從而抑制NF-κB和絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）途徑的活化減輕炎性反應(yīng)，并調(diào)控巨噬細(xì)胞的極化。由此可知lncRNA Mirt2是過(guò)度炎癥的負(fù)反饋調(diào)節(jié)劑。然而，雖然目前只在巨噬細(xì)胞、氣管上皮細(xì)胞和肝細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)Mirt2的炎癥調(diào)節(jié)功能，但是Mirt2也很有可能是調(diào)節(jié)腦出血后繼發(fā)性神經(jīng)炎性反應(yīng)的關(guān)鍵因素之一。因此，如何將TLR4炎癥信號(hào)通路進(jìn)行負(fù)性調(diào)節(jié)，從而減少腦出血后炎癥損傷的研究亟待更進(jìn)一步深入。

2.2 介導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞凋亡

神經(jīng)細(xì)胞凋亡是腦出血后腦損傷較為重要的病理生理過(guò)程，主要發(fā)生于小膠質(zhì)細(xì)胞、腦血管內(nèi)皮細(xì)胞等中樞神經(jīng)細(xì)胞中，并在早期引發(fā)細(xì)胞毒性腦水腫、神經(jīng)功能缺損等不良反應(yīng)。然而，目前針對(duì)腦出血后神經(jīng)細(xì)胞凋亡的機(jī)制研究仍處在起步階段。因此，還需要進(jìn)一步探索其發(fā)病機(jī)制。最近有研究表明通過(guò)調(diào)節(jié)TLR4信號(hào)通路能夠介導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞凋亡。其中Jung等[17]研究發(fā)現(xiàn)TLR4的兩條信號(hào)通路激活均能誘導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞的凋亡。首先TLR4通過(guò)MyD88依賴(lài)性通路激活NF-κB，進(jìn)而增加含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶11（caspase-11）的表達(dá)。緊接著激活其下游通路的細(xì)胞凋亡執(zhí)行者caspase-3誘導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞凋亡。另外通過(guò)誘導(dǎo)一氧化氮合酶（iNOS）產(chǎn)生神經(jīng)毒性介質(zhì)一氧化氮（NO）也可以促進(jìn)細(xì)胞凋亡。還可以通過(guò)TLR4的MyD88非依賴(lài)性通路使得IRF3磷酸化，進(jìn)而產(chǎn)生干擾素β（IFN-β）。而后IFN-β通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)錄激活因子和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)子1（STAT1）進(jìn)行調(diào)控，從而激活STAT1/IRF-1信號(hào)通路產(chǎn)生NO激發(fā)小膠質(zhì)細(xì)胞凋亡。而Wang等[18]分別采用視交叉前池注血法和頸總動(dòng)脈-視交叉前池體外轉(zhuǎn)流法建立蛛網(wǎng)膜下腔出血（subarachnoid hemorrhage，SAH）模型，并從中挑選出最符合實(shí)驗(yàn)研究的SAH小鼠，檢測(cè)出基質(zhì)金屬蛋白酶-9（MMP-9）、高遷移率族蛋白B1（HMGB1）、TLR4、caspase3在6、12、24、48、72 h的mRNA表達(dá)情況，以及經(jīng)過(guò)LPS預(yù)處理24 h后的基因表達(dá)情況。最終同樣發(fā)現(xiàn)TLR4可以通過(guò)識(shí)別HMGB1開(kāi)啟信號(hào)傳導(dǎo)通路使得MMP-9表達(dá)上調(diào)并啟動(dòng)凋亡程序。但經(jīng)過(guò)低劑量LPS預(yù)處理后，TLR4信號(hào)通路激活反而使得MMP-9和caspase3表達(dá)下調(diào)從而抑制細(xì)胞凋亡并產(chǎn)生神經(jīng)保護(hù)作用。因此這也為治療由SAH所導(dǎo)致的包括細(xì)胞凋亡性損傷在內(nèi)的早期腦損傷提供了新的方向。此后，Hu等[19]在建立腦出血模型的Wistar鼠中通過(guò)腹腔注射不同劑量的銀杏內(nèi)酯B（GB），并觀察不同時(shí)間段內(nèi)腦組織中TLR4和NF-κB的基因表達(dá)情況以及TNF-α、IL-1β、IL-6和凋亡神經(jīng)元數(shù)量變化情況。最終發(fā)現(xiàn)GB能夠通過(guò)抑制小膠質(zhì)細(xì)胞中TLR4和NF-κB的基因表達(dá)，減少炎性反應(yīng)的發(fā)生，進(jìn)而抑制神經(jīng)細(xì)胞凋亡。而Huang等[20]通過(guò)類(lèi)似的方法發(fā)現(xiàn)氧化苦參堿也能夠通過(guò)抑制TLR4信號(hào)通路減少12/15脂氧（12/15-LOX）、磷酸化后的p38絲裂原活化蛋白激酶（phospho-p38 MAPK）和胞漿型磷脂酶A2（cPLA2）所引發(fā)的氧化性腦損傷，進(jìn)而減少腦出血后神經(jīng)細(xì)胞凋亡的數(shù)量。最近，Chen等[21]通過(guò)比較被敲除TLR4基因的腦出血小鼠和正常的腦出血小鼠分別經(jīng)過(guò)逐瘀安腦丸治療后凋亡蛋白Bax和抗凋亡蛋白Bcl-2在腦組織中的含量變化，最終發(fā)現(xiàn)缺乏TLR4基因的小鼠經(jīng)過(guò)逐瘀安腦丸治療后Bax蛋白表達(dá)明顯降低，并伴隨著B(niǎo)cl-2蛋白表達(dá)明顯增加。因此作者認(rèn)為逐瘀安腦丸可能作用于TLR4信號(hào)通路使腦出血后腦損傷所介導(dǎo)的神經(jīng)細(xì)胞凋亡發(fā)生率降低，但具體是藥物何種成分發(fā)揮作用還需進(jìn)一步研究。

2.3 引發(fā)腦血管痙攣

腦血管痙攣是一種因顱內(nèi)動(dòng)脈受到出血刺激后產(chǎn)生持續(xù)性收縮，從而導(dǎo)致腦組織處于短暫性缺血狀態(tài)，并由此引發(fā)一系列腦缺血性神經(jīng)功能障礙的腦血管疾病。它最早在1859年被發(fā)現(xiàn)并報(bào)道，但當(dāng)時(shí)人們還并不知道它是如何產(chǎn)生并導(dǎo)致患者死亡。隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展人們慢慢地揭開(kāi)了它的神秘面紗，并在1951年研究人員通過(guò)腦血管造影發(fā)現(xiàn)腦底動(dòng)脈環(huán)處的動(dòng)脈瘤破裂引發(fā)SAH是腦血管痙攣?zhàn)钪饕陌l(fā)病原因。而如今，學(xué)者們雖然通過(guò)對(duì)腦血管痙攣不斷深入的認(rèn)識(shí)，并研究出許多關(guān)于SAH后腦血管痙攣治療的新方法、新技術(shù)，而且患者的治療也從原來(lái)的各種擴(kuò)血管藥物治療、手術(shù)治療，到近年來(lái)通過(guò)缺血預(yù)處理來(lái)有效地預(yù)防動(dòng)脈瘤性SAH后腦血管痙攣的發(fā)生[22]。但是，由于腦血管痙攣的發(fā)病機(jī)制仍籠罩在迷霧中，使得針對(duì)其治療的有效性一直無(wú)法得到提升。然而，神經(jīng)學(xué)領(lǐng)域的專(zhuān)家通過(guò)多年來(lái)對(duì)SAH動(dòng)物模型研究發(fā)現(xiàn)，SAH后腦血管痙攣的發(fā)生與TLR4信號(hào)通路傳導(dǎo)有著密切的關(guān)系。其中Suzuki等[23]在動(dòng)脈瘤性SAH發(fā)生腦血管痙攣患者的腦脊液中發(fā)現(xiàn)肌糖蛋白C（tenascin-c，TNC）明顯增加。而后，F(xiàn)ujimoto等[24]將TNC注入正常小鼠腦池內(nèi)促進(jìn)大腦動(dòng)脈的平滑肌層不斷收縮，并通過(guò)蛋白質(zhì)免疫印跡（Western blot）技術(shù)觀察到TLR4的表達(dá)水平以及MAPK家族中的JNK和p38的磷酸化水平明顯增加。最終作者綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果認(rèn)為腦血管痙攣可能和TLR4激活MAPK信號(hào)通路密切相關(guān)，然而MAPK信號(hào)通路如何誘導(dǎo)SAH后腦血管痙攣的發(fā)生還無(wú)從得知。但最近Wu等[25]通過(guò)整理分析發(fā)現(xiàn)血管壁細(xì)胞增殖、血管平滑肌的持續(xù)收縮、免疫炎性反應(yīng)、血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡等可能是其作用機(jī)制。因此抑制TLR4/MAPK/NF-κB炎癥信號(hào)通路傳導(dǎo)也許是治療腦血管痙攣的方法之一?；谏鲜霾聹y(cè)，Kawakita等[26]通過(guò)IAXO-102選擇性地抑制TLR4受體的白細(xì)胞分化抗原14（CD14）和髓樣分化蛋白-2（MD-2）后，腦血管的內(nèi)皮層以及平滑肌細(xì)胞層的環(huán)氧合酶-1（COX-1）明顯減少，并最終抑制SAH后腦血管痙攣。而后，Wu等[27]采用雙出血注射法制備SAH模型，并通過(guò)Western blot發(fā)現(xiàn)腹腔內(nèi)注射羅格列酮后不僅使得基底動(dòng)脈周邊的TLR4表達(dá)明顯減低，而且細(xì)胞間黏附分子1（IACM-1）以及髓過(guò)氧化物酶（MPO）也明顯減少。最終，作者認(rèn)為SAH經(jīng)羅格列酮預(yù)處理后通過(guò)抑制TLR4的信號(hào)通路，不僅能減少炎性反應(yīng)，還能使SAH后腦血管痙攣得到緩解。然而經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)TLR4拮抗劑并不能完全有效地控制腦血管痙攣的發(fā)生。最近Hanafy[28]提出的新觀點(diǎn)值得進(jìn)一步思考，他認(rèn)為腦血管痙攣治療較為棘手是因?yàn)槟X血管痙攣分為早期腦血管痙攣和晚期腦血管痙攣，其中早期腦血管痙攣通過(guò)MyD88依賴(lài)性通路，而晚期腦血管痙攣通過(guò)MyD88非依賴(lài)性通路，因此針對(duì)不同時(shí)間點(diǎn)采取不同的治療措施或許能夠進(jìn)一步提升療效。

2.4 誘發(fā)腦積水產(chǎn)生

急性出血性腦卒中并發(fā)腦積水產(chǎn)生在臨床上較為常見(jiàn)，其中腦室穿刺引流是最主要的治療手段。然而行腦室穿刺引流主要是因?yàn)榘l(fā)生了梗阻性腦積水或交通性腦積水后腦脊液循環(huán)受阻或吸收障礙。尤其是針對(duì)交通性腦積水，臨床上只一味地行腦室外引流或腰椎穿刺來(lái)減輕腦脊液的吸收障礙，卻對(duì)其形成機(jī)制知之甚少。但是在20世紀(jì)90年代，Tada等[29]發(fā)現(xiàn)通過(guò)鞘內(nèi)注射人重組轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1（transforming growth factor-β1，TGF-β1）后可以誘導(dǎo)小鼠交通性腦積水產(chǎn)生。而后，Kitazawa等[30]通過(guò)酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)分別檢測(cè)SAH伴腦積水形成和SAH后無(wú)腦積水形成患者腦脊液中TGF-β1含量變化，并通過(guò)Western blot來(lái)檢測(cè)腦脊液中TGF-β1表達(dá)水平。最終作者根據(jù)研究結(jié)果認(rèn)定TGF-β1在SAH患者產(chǎn)生交通性腦積水過(guò)程中起到了至關(guān)重要的作用。隨著時(shí)間的推移，人們也逐漸認(rèn)識(shí)到TGF-β1是通過(guò)促使蛛網(wǎng)膜下腔纖維化而引發(fā)蛛網(wǎng)膜顆粒及其軟腦膜腦脊液區(qū)域阻塞，并最終由此誘發(fā)腦積水。而與此同時(shí)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）、MMPs等也被發(fā)現(xiàn)與腦積水產(chǎn)生有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系[31]。但是Kaestner等[32]通過(guò)臨床研究發(fā)現(xiàn)TGF-β1在SAH和腦室內(nèi)出血后腦積水產(chǎn)生中并沒(méi)有起到?jīng)Q定性作用。而且也沒(méi)有充分的實(shí)驗(yàn)證據(jù)證明其他的腦積水相關(guān)分子在腦出血后腦積水產(chǎn)生中起到主導(dǎo)性作用。因此關(guān)于腦積水產(chǎn)生的機(jī)制研究還需更進(jìn)一步深入。

目前，研究人員對(duì)此提出了不同的見(jiàn)解。他們認(rèn)為我們不能將思維僅僅局限于腦脊液循環(huán)失衡導(dǎo)致腦積水產(chǎn)生，而忽略腦脊液分泌增加在疾病發(fā)生過(guò)程中的潛在作用。對(duì)此，Karimy等[33]通過(guò)研究小兒腦積水發(fā)現(xiàn)腦脊液的分泌是通過(guò)物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)完成。其中脈絡(luò)叢上皮基底側(cè)膜上的水通道蛋白1（aquaporin1，AQP1）、陰離子交換蛋白2、Na+-HCO3-交換蛋白和K+通道將Na+、K+、Cl-、HCO3-和H2O從血液轉(zhuǎn)運(yùn)至脈絡(luò)叢上皮。而脈絡(luò)叢上皮頂端膜上的Na+/K+-ATP酶、Na+-K+-2Cl-共轉(zhuǎn)運(yùn)體1（Na+-K+-2Cl- cotransporter 1，NKCC1）、Na+-HCO3-共轉(zhuǎn)運(yùn)體2、K+-Cl-共轉(zhuǎn)運(yùn)體4（K+-C1- and cotransporter 4，KCC4）和AQP1等共同作用將Na+、K+、Cl-、HCO3-和H2O從脈絡(luò)叢上皮釋放至腦脊液。相反，各種轉(zhuǎn)運(yùn)體及轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白也可以將各種離子回收至脈絡(luò)叢上皮，從而抑制腦脊液過(guò)度分泌。但是當(dāng)脈絡(luò)叢上皮受到某種刺激造成各種離子通道、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白以及水通道蛋白發(fā)生紊亂時(shí)，腦脊液的分泌和重吸收失衡能夠促使腦脊液大量釋放引發(fā)腦積水。尤其是受STE20/SPS1相關(guān)脯氨酸/丙氨酸豐富的蛋白激酶（STE20/SPS1-related proline/alanine-rich kinase，SPAK）高度調(diào)節(jié)的NKCC1對(duì)細(xì)胞內(nèi)Cl-濃度變化、細(xì)胞滲透壓以及炎性反應(yīng)等極其敏感。因此當(dāng)脈絡(luò)叢上皮細(xì)胞的內(nèi)環(huán)境發(fā)生某種變化時(shí)，NKCC1表達(dá)增加可能會(huì)產(chǎn)生一系列連鎖反應(yīng)，誘使腦脊液過(guò)度分泌?；谏鲜鐾茢?，有研究發(fā)現(xiàn)，動(dòng)物體內(nèi)注射一定劑量的丁苯氧酸和呋喃苯胺酸分別抑制NKCC1和KCC可以減少腦脊液的產(chǎn)生[34-35]。而Chen等[36]通過(guò)敲除短暫性腦缺血模型小鼠的NKCC1基因后發(fā)現(xiàn)腦水腫體積減少了40%。但最近Karimy等[37]的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步揭示了各種離子通道的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)在腦出血后腦積水產(chǎn)生中的作用。他首先向大鼠腦室內(nèi)注入不含LPS的自體血，建立腦積水模型，然后通過(guò)導(dǎo)管注射礦物油至第四腦室和中腦導(dǎo)水管，以阻斷腦脊液循環(huán)，最后將毛細(xì)導(dǎo)管插入側(cè)腦室計(jì)算腦脊液的實(shí)際產(chǎn)出量以及腦脊液分泌率。最終作者發(fā)現(xiàn)腦室內(nèi)出血后腦脊液過(guò)度分泌的分子機(jī)制為T(mén)LR4通過(guò)MyD88依賴(lài)性通路激活NF-κB后再次激活SPAK，后者與NKCC1結(jié)合后使其磷酸化，最終激活NKCC1，引起腦脊液分泌過(guò)量。而后，他們先后敲除TLR4基因和SPAK基因后發(fā)現(xiàn)腦脊液分泌正常，并且腦積水癥狀顯著減輕。同樣，通過(guò)瑞沙托維抑制TLR4，吡咯烷二硫代氨基甲酸抑制NF-κB，克羅散泰抑制SPAK，布美他尼抑制NKCC1或使用STOCK1S-50699破壞SPAK-NKCC1共轉(zhuǎn)運(yùn)體復(fù)合體也能達(dá)到相同的療效。因此作者認(rèn)為通過(guò)藥物干預(yù)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)或許能夠有效地增加腦出血后腦積水的治愈率，但由于缺乏臨床試驗(yàn)研究尚未應(yīng)用于腦室出血后腦積水的患者。倘若今后的研究證明該信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路存在于人體內(nèi)，或許針對(duì)腦出血后頑固性腦積水的治療能夠迎來(lái)新的曙光。

3 展望

出血性腦卒中后繼發(fā)性腦損傷的產(chǎn)生通常需要經(jīng)歷多個(gè)復(fù)雜的病理生理過(guò)程。其中TLR4分子在各種不同類(lèi)型的損傷過(guò)程中都發(fā)揮了一定的作用，并且對(duì)TLR4及其下游通路的抑制往往能夠起到相應(yīng)的保護(hù)作用。而最近報(bào)道的首例高活性的TLR8抑制劑值得進(jìn)一步關(guān)注，因?yàn)橐酝腡LR抑制劑一般是通過(guò)阻斷TLR形成二聚體，而最新發(fā)現(xiàn)的小分子抑制劑能夠通過(guò)牢牢地鎖定已形成的TLR8二聚體的構(gòu)象，從而起到信號(hào)傳導(dǎo)的阻斷作用[38]。雖然它只是TLRs中的一員，但是它為T(mén)LR4及其他TLR抑制劑的研究帶來(lái)了新的思路。因此我們有理由相信，通過(guò)更深層次地挖掘TLRs與出血性腦卒中后繼發(fā)性腦損傷的聯(lián)系，能夠?yàn)槔^發(fā)性腦損傷的治療開(kāi)拓新的道路。

[參考文獻(xiàn)]

[1]? Lim-Hing K，Rincon F. Secondary Hematoma Expansion and Perihemorrhagic Edema after Intracerebral Hemorrhage：From Bench Work to Practical Aspects [J]. Front Neurol，2017，8：74.

[2]? Aronowski J，Zhao X. Molecular pathophysiology of cerebral hemorrhage：secondary brain injury [J]. Stroke，2011， 42（6）：1781-1786.

[3]? Ciaramelli C，Calabrese V，Sestito SE，et al. Glycolipid-based TLR4 modulators and fluorescent probes：rational design，synthesis，and biological properties [J]. Chem Biol Drug Des，2016，88（2）：217-229.

[4]? Buchanan MM，Hutchinson M，Watkins LR，et al. Toll-like receptor 4 in CNS pathologies [J]. J Neurochem，2010，114（1）：13-27.

[5]? Kawakita F，F(xiàn)ujimoto M，Liu L，et al. Effects of Toll-like receptor 4 antagonists against cerebral vasospasm after experimental subarachnoid hemorrhage in mice [J]. Mol Neurobiol，2017，54（8）：6624-6633.

[6]? Zeuner MT，Kruger CL，Volk K，et al. Biased signaling is an essential feature of TLR4 in glioma cells [J]. Biochim Biophys Acta，2016，1863（12）：3084-3095.

[7]? P？覥óciennikowska A，Hromada-Judycka A，Borzcka K，et al. Co-operation of TLR4 and raft proteins in LPS-induced pro-inflammatory signaling [J]. Cell Mol Life Sci，2015，72（3）：557-581.

[8]? Billod JM，Lacetera A，Guzmán-Caldentey J，et al. Computational approaches to Toll-like receptor 4 modulation [J]. Molecules，2016，21（8）. pii：E994.

[9]? Pascual-Lucas M，F(xiàn)ernandez-Lizarbe S，Montesinos J，et al. LPS or ethanol triggers clathrin-and rafts/cave-olae-dependent endocytosis of TLR4 in cortical astrocytes [J]. J Neurochem，2014，129（3）：448-462.

[10]? Chen S，Yang Q，Chen G，et al. An update on inflammation in the acute phase of intracerebral hemorrhage [J]. Transl Stroke Res，2015，6（1）：4-8.

[11]? Teng W，Wang L，Xue W，et al. Activation of TLR4-mediated NFκB signaling in hemorrhagic brain in rats [J]. Mediators Inflamm，2009，2009：473276.

[12]? Sansing LH，Harris TH，Welsh FA，et al. Toll-like receptor 4 contributes to poor outcome after intracerebral hemorrhage [J]. Ann Neurol，2011，70（4）：646-656.

[13]? Lin S，Yin Q，Zhong Q，et al. Heme activates TLR4-mediated inflammatory injury via MyD88/TRIF signaling pathway in intracerebral hemorrhage [J]. J Neuroinflammation，2012，9：46.

[14]? Zhou HX，Gao LH，Meng LL，et al. Preventive and therapeutic effect of simvastatin on secondary inflammatory damage of rats with cerebral hemorrhage [J]. Asian Pac J Trop Med，2017，10（2）：152-156.

[15]? Liu DL，Zhao LX，Zhang S，et al. Peroxiredoxin 1-mediated activation of TLR4/NF-κB pathway contributes to neuroinflammatory injury in intracerebral hemorrhage [J]. Int Immunopharmacol，2016，41：82-89.

[16]? Du M，Yuan L，Tan X，et al. The LPS-inducible lncRNA Mirt2 is a negative regulator of inflammation [J]. Nat Commun，2017，8（1）：2049.

[17]? Jung DY，Lee H，Jung BY，et al. TLR4，but not TLR2，signals autoregulatory apoptosis of cultured microglia：a critical role of IFN-beta as a decision maker [J]. J Immunol，2005，174（10）：6467-6476.

[18]? Wang TH，Xiong LL，Yang SF，et al. LPS Pretreatment Provides Neuroprotective Roles in Rats with Subarachnoid Hemorrhage by Downregulating MMP9 and Caspase3 Associated with TLR4 Signaling Activation [J]. Mol Neurobiol，2017，54（10）：7746-7760.

[19]? Hu YY，Huang M，Dong XQ，et al. Ginkgolide B reduces neuronal cell apoptosis in the hemorrhagic rat brain：possible involvement of Toll-like receptor 4/nuclear factor-kappa B pathway [J]. J Ethnopharmacol，2011，137（3）：1462-1468.

[20]? Huang M，Hu YY，Dong XQ，et al. The protective role of oxymatrine on neuronal cell apoptosis in the hemorrhagic rat brain [J]. J Ethnopharmacol，2012，143（1）：228-235.

[21]? Chen W，Hu YQ，Jiang LF，et al. Mechanism of action of Zhuyu Annao pill in mice with cerebral intrahemorrhage based on TLR4 [J]. Asian Pac J Trop Med，2016，9（11）：1095-1100.

[22]? Kim YW，Zipfel GJ，Ogilvy CS，et al. Preconditioning effect on cerebral vasospasm in patients with aneurysmal subarachnoid hemorrhage [J]. Neurosurgery，2014，74（4）：351-358.

[23]? Suzuki H，Kanamaru K，Shiba M，et al. Tenascin-C is a possible mediator between initial brain injury and vasospasm-related and -unrelated delayed cerebral ischemia after aneurysmal subarachnoid hemorrhage [J]. Acta Neurochir Suppl，2015，120：117-121.

[24]? Fujimoto M，Suzuki H，Shiba M，et al. Tenascin-C induces prolonged constriction of cerebral arteries in rats [J]. Neurobiol Dis，2013，55：104-109.

[25]? Wu L，Chen G. Signaling pathway in cerebral vasospasm after subarachnoid hemorrhage：News update [J]. Acta Neurochir Suppl，2016，121：161-165.

[26]? Kawakita F，F(xiàn)ujimoto M，Liu L，et al. Effects of Toll-like receptor 4 antagonists against cerebral vasospasm after experimental subarachnoid hemorrhage in mice [J]. Mol Neurobiol，2017，54（8）：6624-6633.

[27]? Wu Y，Tang K，Huang RQ，et al. Therapeutic potential of peroxisome proliferator-activated receptor γ agonist rosiglitazone in cerebral vasospasm after a rat experimental subarachnoid hemorrhage model [J]. J Neurol Sci，2011， 305（1/2）：85-91.

[28]? Hanafy KA. The role of microglia and the TLR4 pathway in neuronal apoptosis and vasospasm after subarachnoid hemorrhage [J]. J Neuroinflammation，2013，10：83.

[29]? Tada T，Kanaji M，Kobayashi S. Induction of communicating hydrocephalus in mice by intrathecal injection of human recombinant transforming growth factor-beta 1 [J]. J Neuroimmunol，1994，50（2）：153-158.

[30]? Kitazawa K，Tada T. Elevation of transforming growth factor-beta 1 level in cerebrospinal fluid of patients with communicating hydrocephalus after subarachnoid hemorrhage [J]. Stroke，1994，25（7）：1400-1404.

[31]? Garton T，Hua Y，Xiang J，et al. Challenges for intraventricular hemorrhage research and emerging therapeutic targets [J]. Expert Opin Ther Targets，2017，21（12）：1111-1122.

[32]? Kaestner S，Dimitriou I. TGF beta1 and TGF beta2 and their role in posthemorrhagic hydrocephalus following SAH and IVH [J]. J Neurol Surg A Cent Eur Neurosurg，2013，74（5）：279-284.

[33]? Karimy JK，Duran D，Hu JK，et al. Cerebrospinal fuid hypersecretion in pediatric hydrocephalus [J]. Neurosurg Focus，2016，41（5）：E10.

[34]? Javaheri S，Wagner KR. Bumetanide decreases canine cerebrospinal fluid production. In vivo evidence for NaCl cotransport in the central nervous system [J]. J Clin Invest，1993，92（5）：2257-2261.

[35]? Johnson DC，Singer S，Hoop B，et al. Chloride flux from blood to CSF：inhibition by furosemide and bumetanide [J]. J Appl Physiol（1985），1987，63（4）：1591-1600.

[36]? Chen H，Luo J，Kintner DB，et al. Na+-dependent chloride transporter（NKCC1）-null mice exhibit less gray and white matter damage after focal cerebral ischemia [J]. J Cereb Blood Flow Metab，2005，25（1）：54-66.

[37]? Karimy JK， Zhang J， Kurland DB，et al. Inflammation-dependent cerebrospinal fluid hypersecretion by the choroid plexus epithelium in posthemorrhagic hydrocephalus [J]. Nat Med，2017，23（8）：997-1003.

[38]? Zhang S，Hu Z，Tanji H，et al. Small-molecule inhibition of TLR8 through stabilization of its resting state [J]. Nat Chem Biol，2018，14（1）：58-64.

（收稿日期：2018-07-26? 本文編輯：羅喬荔）