康 慧 張敬軍

山東第一醫(yī)科大學(xué)(山東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院)，山東 泰安 271016

腦卒中是常見(jiàn)病、多發(fā)病，發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，受遺傳及環(huán)境等多種因素的影響，腦卒中每年死亡人數(shù)約為620萬(wàn)人，約占全球死亡人數(shù)的11%。中國(guó)腦卒中死亡率約占全世界的三分之一，中國(guó)最常見(jiàn)的腦卒中類型是腦血栓，主要特征是腦組織缺血缺氧，約占腦卒中的69.6%[1-2]。腦血栓形成與血栓烷A2(thromboxane A2，TXA2)密切相關(guān)，是國(guó)內(nèi)外研究重點(diǎn)之一，本文探討TXA2與腦血栓的形成及治療的關(guān)系。

1 TXA2的生物合成及功能

1.1 TXA2的生物合成

TXA2是前列腺素(prostaglandin，PG)中活性較強(qiáng)的一類，前列腺素由花生四烯酸(arachidonic acid，AA)在各種酶的催化下合成，AA是一種高級(jí)不飽和脂肪酸，是人體的必須脂肪酸之一， AA在人體內(nèi)廣泛分布，在血液及肝臟等器官都能檢測(cè)到AA生成，膜磷脂在磷脂酶A2(phospholipase A2，PLA2)催化下生成AA，繼而AA在環(huán)氧合酶(cyclooxygenase,COX)催化下生成前列腺素H2(prostaglandin H2，PGH2)、前列腺素G2(prostaglandin G2，PGG2)。在血小板與巨噬細(xì)胞內(nèi)有血栓烷合成酶，血栓烷合成酶催化PGH2生成TXA2，TXA2半衰期約30 s，迅速水解為血栓烷B2(thromboxane B2，TXB2)。在血管內(nèi)皮與平滑肌細(xì)胞上PGH2在前列環(huán)素合成酶(prostacyclin synthase,PGIS)作用下則生成前列環(huán)素(prostaglandin,PGI2),PGI2半衰期約3 min,快速水解為6-keto-PGF1ɑ。因此，在各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究中通常采用采用TXB2代表TXA2的含量及分布，6-keto-PGF1ɑ代表PGI2的含量及分布。

TXA2在COX和血栓烷合成酶催化作用下合成。COX是花生四烯酸合成的限速酶，COX廣泛分布于細(xì)胞膜上，COX有3種亞型：COX-1、COX-2和COX-3。COX-1屬于固有酶，在人體內(nèi)各部位組成性表達(dá)，特別是在血小板、粘膜上皮、內(nèi)皮細(xì)胞及胃腸道細(xì)胞中表達(dá)較多，主要發(fā)揮調(diào)節(jié)血管張力、參與血小板生成和聚集、保護(hù)胃腸道黏膜、維持穩(wěn)定的腎臟灌流等作用，使人體組織維持正常生理功能，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)，COX-1組成性表達(dá)于神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞[3]。COX-2屬于誘導(dǎo)酶，通常被看作是病理性酶，機(jī)體組織在正常生理情況下表達(dá)很少，在病理狀態(tài)下細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)可產(chǎn)生大量的COX-2，參與氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng)、誘導(dǎo)神經(jīng)元損傷等過(guò)程，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)，COX-2廣泛表達(dá)于大腦皮層和海馬[3]。COX-1具有較窄的底物特異性，主要氧化花生四烯酸，COX-2具有更廣泛的底物特異性，與COX-1相比能更有效地氧化多種脂肪酸。COX-1和COX-2的一個(gè)功能差異是COX-2能夠有效地氧化花生四烯酸的中間衍生物，如2-花生酰甘油三酯(2-Ag)和阿南達(dá)胺(AEA)[4]。在人類體內(nèi)分離出COX-3，COX-3是COX-1的變異型[5]，COX-3主要分布于大腦和心臟，與人類多種疾病相關(guān)，比如腫瘤、阿爾茨海默病等，研究發(fā)現(xiàn)在腦腫瘤組織中COX-3的表達(dá)明顯高于正常腦組織，而COX-1和COX-2的表達(dá)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[6]。在TXA2形成過(guò)程中，COX-1起主要作用，COX-2主要在前列環(huán)素的生成中起作用。血栓烷合成酶屬于細(xì)胞色素P450超家族，是一種內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜蛋白，最初在血小板中被分離出來(lái)，主要在凝血酶原細(xì)胞和單核細(xì)胞前體造血干細(xì)胞、白細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中合成，后來(lái)在肺、腎、胃、腸、肝臟等器官也檢測(cè)到血栓烷合成酶[7]。

1.2 TXA2生物功能

TXA2與受體特異性結(jié)合后發(fā)揮生物學(xué)作用，血栓烷受體屬于G蛋白偶聯(lián)受體( G-protein-coupled receptor，GPCR)超家族，可與G11、G12、G13、Gq及Gi等多種G蛋白偶聯(lián)。在血小板、內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞等細(xì)胞膜上都能檢測(cè)到血栓烷受體表達(dá)，廣泛分布于人體各組織器官中。血栓烷受體是一個(gè)進(jìn)行選擇性剪接的基因編碼，產(chǎn)生兩種表型：ɑ型血栓烷受體(TPɑ)與β型血栓烷受體(TPβ)，兩者N-端328個(gè)殘基具有相同序列，但在C端尾部序列不同，TPɑ在人胎盤(pán)中被分離出來(lái)，TPβ在人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞被分離出來(lái)，兩者發(fā)揮不同作用[8]。TPɑ和TPβ與不同類別G蛋白偶聯(lián)，TPɑ主要與Gs蛋白家族偶聯(lián)，而TPβ則主要是Gi蛋白家族偶聯(lián)[9]。TPɑ在人體內(nèi)分布廣泛，TPβ僅在體內(nèi)特定組織分布，血小板中兩種亞型的血栓烷受體均有分布，以TPɑ分布為主[10]。

G蛋白偶聯(lián)受體與異源三聚體G蛋白相互作用并啟動(dòng)多種信號(hào)通路，血栓烷受體主要與四種不同的G蛋白偶聯(lián)，其激活后的信號(hào)傳導(dǎo)可引發(fā)細(xì)胞和分子水平反應(yīng)，例如細(xì)胞內(nèi)鈣離子測(cè)定、細(xì)胞骨架重置、磷酸肌醇代謝、激酶活化、整合素激活和DNA的合成、細(xì)胞的增殖凋亡等[11]。

2 TXA2與腦血栓的發(fā)病機(jī)制

動(dòng)脈粥樣硬化是腦血栓的重要病因，多種腦血栓危險(xiǎn)因素導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化血管內(nèi)皮損傷，在受損的內(nèi)皮上血小板被激活并黏附和聚集導(dǎo)致血栓形成。在生理情況下TXA2與PGI2維持動(dòng)態(tài)平衡，二者共同維持血小板內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定[12]。TXA2在血小板生成，發(fā)揮收縮血管和促進(jìn)血小板聚集的作用，TXA2與其受體的結(jié)合促進(jìn)腦血栓形成，PGI2在血管內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞產(chǎn)生，具有舒張血管和抑制血小板聚集的作用。TXA2與PGI2失衡在腦血栓的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要作用。

動(dòng)脈硬化斑塊破裂導(dǎo)致血管膠原暴露，血小板黏附于膠原表面，被膠原激活后發(fā)生腫脹和變形，隨后釋放血小板ɑ顆粒、致密顆粒，再?gòu)念w粒中釋放出TXA2，TXA2與血栓烷受體特異性結(jié)合。研究證實(shí)血小板上主要有Gq、G12和Gi三種G蛋白參與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，其中Gq是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)與血栓烷受體進(jìn)行功能性和生理性偶聯(lián)的G蛋白，在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程中發(fā)揮重要作用。血栓烷受體激活使偶聯(lián)的Gq蛋白分離為ɑ、β、γ三個(gè)亞基。Gɑq激活磷脂酶C-β(phospholipase C-β，PLC-β)，磷酯酰肌醇二磷酸(phosphatidylinositol bisphosphate，PIP2)在PLC-β作用下生成兩個(gè)第二信使，分別是三磷酸肌醇(inositol triphosphate，IP3)和二酰甘油酯(diacylglycerol，DAG)，在第二信使作用下胞外信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榘麅?nèi)信號(hào)，其中IP3動(dòng)員細(xì)胞內(nèi)源鈣流入細(xì)胞質(zhì)，使細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度升高，促進(jìn)血小板聚集反應(yīng); DAG增強(qiáng)蛋白激酶C (protein kinase C/calcium dependent protein kinase，PKC)活性，促進(jìn)血小板致密顆粒釋放第二信使類物質(zhì)，如TXA2、5-羥色胺(5-hydroxytryptamine，5-HT)、二磷酸腺苷(adenosine diphosphate，ADP)等進(jìn)一步加強(qiáng)血小板的聚集促進(jìn)血栓形成[13]。

在動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成過(guò)程中，TXA2與受體結(jié)合刺激內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子和單核細(xì)胞趨化蛋白-1(MCP-1)在內(nèi)皮細(xì)胞中表達(dá)，誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞活化使內(nèi)皮細(xì)胞通透性增高，血腦屏障破壞，大腦內(nèi)環(huán)境失去穩(wěn)定性從而加劇腦血栓形成[14]。TXA2與受體結(jié)合介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)也與氧化應(yīng)激和微血管痙攣有關(guān)，可能促進(jìn)腦組織缺血的發(fā)生及發(fā)展[15]。

在一項(xiàng)研究中在招募了230名腦血栓患者和143名健康對(duì)照者的觀察性研究中，提取外周血DNA進(jìn)行基因分型，結(jié)果顯示血栓烷受體 rs768963的C等位基因與腦血栓有關(guān)，血栓烷受體 C795T、T924C和G1686A的基因型與腦血栓無(wú)關(guān)[16]。

3 TXA2與腦血栓的治療

3.1 環(huán)氧合酶抑制劑

TXA2主要在血小板經(jīng)環(huán)氧合酶和血栓烷合成酶催化生成，其中COX-1在TXA2生成中起主要作用，COX-2在PGI2生成中起主要作用。

阿司匹林是臨床上經(jīng)典的非選擇性環(huán)氧合酶抑制劑，也是目前使用最廣泛的抗血小板藥物，阿司匹林通過(guò)乙酰化COX第529位活性位點(diǎn)上的絲氨酸殘基，使COX-1失去生物活性，TXA2生成量減少，從而阻斷COX-1途徑的血栓形成，并且這一抑制作用是不可逆的[17]。臨床上，阿司匹林廣泛用于腦血栓等疾病二級(jí)預(yù)防。研究報(bào)道，使用阿司匹林治療后，非致死性腦血栓降低25%，非致死性心肌梗死死亡率降低34%[18]。但是在臨床實(shí)踐中，并非所有患者服用阿司匹林后都能收獲良好治療效果，仍有部分患者規(guī)律服用阿司匹林未能起到預(yù)防血栓形成作用或再次發(fā)生腦血管事件，這種現(xiàn)象稱為“阿司匹林抵抗(aspirin resistance, AR)”，目前AR的原因和機(jī)制尚未闡明，相關(guān)研究推測(cè)AR可能與遺傳、環(huán)境、藥物劑量等多因素有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)AR患者有更高的腦血栓事件復(fù)發(fā)率[19]。同時(shí)另一項(xiàng)研究表明，AR是中國(guó)腦血栓患者死亡率一個(gè)有效的預(yù)后指標(biāo)[20]。

新的選擇性環(huán)氧合酶抑制劑，如選擇性COX-1抑制劑吲哚布芬、高選擇性COX-1抑制劑P6和Mofezolac等。吲哚布芬可逆性抑制環(huán)氧合酶，從而減少TXA2生成，大量臨床研究證明，吲哚布芬療效確切，可以降低心腦血管事件的風(fēng)險(xiǎn)，不良反應(yīng)發(fā)生率相對(duì)較低，但有效性和安全性尚需要進(jìn)一步大樣本多中心的前瞻性研究證實(shí)。Calvello等[21]研究證實(shí)，高選擇性COX-1抑制劑P6和Mofezolac具有控制神經(jīng)炎癥和神經(jīng)保護(hù)作用。

3.2 血栓烷合成酶抑制劑

在TXA2合成過(guò)程中，血栓烷合成酶是另一關(guān)鍵酶，催化PGH2生成TXA2，血栓烷合成酶抑制劑特異性抑制血栓烷合成酶從而減少TXA2的生成，從而抑制血小板聚集，同時(shí)血栓烷合成酶抑制劑還促進(jìn)PGI2生成，維持TXA2/PGI2在體內(nèi)的動(dòng)態(tài)平衡預(yù)防血栓形成，擴(kuò)張腦血管，改善微循環(huán)。目前臨床廣泛應(yīng)用治療腦血栓的血栓烷合成酶抑制劑代表藥物是奧扎格雷。臨床研究證實(shí)奧扎格雷聯(lián)合阿司匹林治療腦血栓，能提高療效，同時(shí)不增加出血風(fēng)險(xiǎn)等不良反應(yīng)。聯(lián)合應(yīng)用奧扎格雷與長(zhǎng)春西汀，與單一用藥相比，更能促進(jìn)腦血栓后神經(jīng)功能康復(fù)[22]。Park等[23]研究者通過(guò)大鼠模型證實(shí)奧扎格雷不僅對(duì)腦血栓有治療作用，而且對(duì)一些有血栓形成風(fēng)險(xiǎn)的腦血管手術(shù)比如頸動(dòng)脈內(nèi)膜切除術(shù)、血管內(nèi)成形術(shù)等也有預(yù)防作用。研究人員分別對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化性腦血栓患者和腔隙性梗死患者進(jìn)行傾向評(píng)分匹配分析，平衡了接受奧扎格雷治療(奧扎格雷組)和未接受奧扎格雷治療(對(duì)照組)的患者的基線特征差異，比較奧扎格雷組和對(duì)照組出院時(shí)的改良Rankin量表評(píng)分和入院后出血并發(fā)癥的發(fā)生情況，研究結(jié)果示奧扎格雷并沒(méi)有改善動(dòng)脈粥樣硬化患者或腔隙性梗死患者的功能預(yù)后[24]。其他血栓烷合成酶抑制劑還有Isobogrel、Terbogrel、Furegrelate等，這些藥物臨床應(yīng)用較少，其療效待進(jìn)一步研究證實(shí)。

3.3 血栓烷受體拮抗劑

TXA2與受體結(jié)合后發(fā)揮生物活性，血栓烷受體在在血管生理、止血和病理生理血栓形成中具有重要作用，近年來(lái)血栓烷受體拮抗是動(dòng)脈粥樣硬化和腦血栓預(yù)防的一種新的治療干預(yù)手段，目前處于臨床實(shí)驗(yàn)階段[25]，血栓烷受體拮抗劑可作為腦血栓等治療用藥，現(xiàn)階段研發(fā)的血栓烷受體拮抗藥主要有特魯曲班、伊非曲班等。

特魯曲班是一種特異性的血栓烷受體拮抗劑，Lesault等[26]研究證實(shí)在動(dòng)脈粥樣硬化人群中，特魯曲班改善了內(nèi)皮功能和動(dòng)脈血管擴(kuò)張?zhí)匦浴Ｈ欢?，在一?xiàng)具有中期結(jié)局的大型臨床試驗(yàn)中，與阿司匹林相比，特魯曲班未能顯示腦血栓患者腦血栓事件的二級(jí)預(yù)防的臨床相關(guān)性[27]。最近Lagier等[28]通過(guò)構(gòu)建蛛網(wǎng)膜下腔出血大鼠模型證實(shí)特魯曲班可用于預(yù)防出血后血腦屏障破壞、神經(jīng)元凋亡和遲發(fā)性腦灌注不足。

NSTPBP5185是一種新型血栓烷受體拮抗劑，NSTPBP5185比阿司匹林具有更有效的抗血栓活性和更少的副作用[29]，NSTPBP5185也有抗動(dòng)脈粥樣硬化作用[30]，由于NSTPBP5185具有抗血栓和抗動(dòng)脈粥樣硬化的特性，因此新型血栓烷受體拮抗劑NSTPBP5185是腦血栓二級(jí)預(yù)防的一個(gè)很好的候選者。

4 展 望

TXA2在腦血栓形成過(guò)程中起重要作用，與腦血栓形成的發(fā)生及發(fā)展密切相關(guān)，進(jìn)一步深入研究環(huán)氧合酶、血栓烷合成酶及血栓烷受體的遺傳特征及人群差異，研發(fā)針對(duì)性強(qiáng)的新的靶點(diǎn)藥物，提高腦血栓的精準(zhǔn)防治水平。