譚奔,燕鵬,黃金梅,羅起勝
(1.右江民族醫(yī)學(xué)院研究生學(xué)院,廣西百色 533000;2.右江民族醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院神經(jīng)外科,廣西百色 533000;3.廣西中醫(yī)藥大學(xué)研究生學(xué)院,廣西南寧 530000)
腦出血(Intracerebral hemorrhage,ICH)是最致命的疾病之一,多發(fā)于有高血壓、糖尿病、心力衰竭、肥胖者、長期吸煙飲酒人群及顱內(nèi)動(dòng)脈畸形者[1],且在發(fā)病后可能存在繼續(xù)出血傾向,病情惡化概率高,住院病死率約為40%,出院1年后,約有75%的患者仍遺留有嚴(yán)重的神經(jīng)功能缺損[2]。隨著研究學(xué)者們對腦出血的探討不斷深入,基于如何提升腦出血患者的預(yù)后及生存質(zhì)量的話題,逐漸成為人們重視的熱點(diǎn)。低溫治療是一種以物理或藥物方法將患者的體溫降低到預(yù)期水平而達(dá)到治療疾病目的的方法,根據(jù)治療溫度的不同,分為深低溫治療、低溫治療、亞低溫治療等,其中亞低溫治療被應(yīng)用于神經(jīng)外科臨床領(lǐng)域,該方法將機(jī)體體溫降至32℃~35℃的范圍,在通過長期臨床觀察后,亞低溫治療能保護(hù)血腦屏障、降低腦氧耗量、減輕腦水腫、降低顱內(nèi)壓,抑制內(nèi)源性有害因子生成以及釋放等,進(jìn)而保護(hù)腦細(xì)胞,減少神經(jīng)功能損害,可能是降低患者致殘率、死亡率,提高患者預(yù)后的有效措施之一,本文對近年來腦出血后亞低溫治療的相關(guān)研究作一綜述。
ICH是腦卒中中死亡率最高的亞型,其預(yù)后與病變部位、血腫體積、基礎(chǔ)疾病等因素相關(guān),例如ICH出血量較大或發(fā)生在重要中樞時(shí),可能誘發(fā)腦疝甚至直接威脅生命。有研究表明,血腫體積是腦出血死亡的重要可干預(yù)因素[3],在ICH后7小時(shí)內(nèi)進(jìn)行手術(shù)干預(yù),對神經(jīng)功能損害輕,術(shù)后腦機(jī)能恢復(fù)好[4,5]。因此治療措施及治療時(shí)間亦是一種與ICH預(yù)后相關(guān)的可控因素。而患者來院經(jīng)途、接受影像學(xué)檢查、報(bào)告周轉(zhuǎn)、與患者家屬溝通以及手術(shù)準(zhǔn)備等因素所致的耗時(shí)可能導(dǎo)致超過最佳手術(shù)介入的黃金時(shí)間,此時(shí)早期的干預(yù)治療相當(dāng)重要。
在治療方法中,ICH患者的輔助治療也不可或缺。亞低溫治療是國內(nèi)外專家認(rèn)可的有效輔助治療方式,能有效減輕腦血腫,保護(hù)血腦屏障,降低腦耗氧量,改善遠(yuǎn)期預(yù)后。在臨床上較多使用亞低溫治療儀實(shí)現(xiàn)亞低溫治療,即俗稱的降溫毯、冰帽冰毯,對病情較重、有難以控制的中樞性高熱患者也可聯(lián)合使用冬眠合劑來達(dá)到亞低溫治療。且亞低溫治療儀相對操作簡便,醫(yī)療支出費(fèi)用適宜,是簡便且經(jīng)濟(jì)的一種輔助治療方式,但目前其作用機(jī)制仍處于研究階段,下文將對部分作用機(jī)制進(jìn)行闡述。
BBB主要由兩部分組成:一是指腦毛細(xì)血管壁與神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞形成的血漿與腦細(xì)胞之間的屏障,二是指由脈絡(luò)叢形成的血漿和腦脊液之間的屏障。它對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的保護(hù)非常嚴(yán)苛,主要通過物質(zhì)的脂溶性、親水性、與血漿蛋白結(jié)合度以及載體系統(tǒng)進(jìn)行篩選,并將大腦內(nèi)產(chǎn)生的代謝物和神經(jīng)毒物排出屏障外與腦組織分隔開。經(jīng)牟善茂[6]等人研究表明,亞低溫治療可以有效保護(hù)BBB的通透性,改善預(yù)后。當(dāng)ICH病情中的BBB通透性得到保障時(shí),炎癥因子便能有效被阻擋在BBB外,從而減緩中樞神經(jīng)系統(tǒng)被ICH產(chǎn)生的炎癥因子進(jìn)一步損害。而在確認(rèn)亞低溫治療對BBB的保護(hù)作用之后,關(guān)于亞低溫治療時(shí)間窗的選擇也尤為重要,有學(xué)者通過測定神經(jīng)功能、腦水腫程度、BBB功能,得出結(jié)論是損傷后6-12小時(shí)開始使用亞低溫治療對神經(jīng)系統(tǒng)更具有保護(hù)意義[7]。
雖然ICH后BBB受到影響是不可避免的,但科學(xué)性地選擇時(shí)間窗使用亞低溫治療,可保護(hù)BBB的完整性,減少炎癥反應(yīng),為腦細(xì)胞繼續(xù)提供安全的外環(huán)境,有效延緩神經(jīng)細(xì)胞受損。目前,關(guān)于亞低溫的研究大部分是建立在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)上,對BBB的影響以及時(shí)間窗的選擇,仍需要通過更多臨床療效觀察和機(jī)制研究。
當(dāng)ICH發(fā)生后,血腫周圍部分腦組織往往會(huì)因?yàn)楣┙o血管受壓迫引起血供不足,從而導(dǎo)致缺氧性腦病。在缺氧環(huán)境下,乳酸水平會(huì)快速上升,嚴(yán)重者則會(huì)導(dǎo)致酸中毒,并加重細(xì)胞水腫以及死亡,與此同時(shí)細(xì)胞Na+-K+-A TP酶活性降低,細(xì)胞內(nèi)N a+沉積,使致細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境穩(wěn)定失去平衡,細(xì)胞功能受損。另外有研究發(fā)現(xiàn),腦損傷后缺氧誘導(dǎo)因子(hyp oxiaind uciblefactor-1,HIF-1)表達(dá)也會(huì)增高,其亞基HIF-1a參與了低氧細(xì)胞編碼糖酵解酶基因的協(xié)同轉(zhuǎn)錄激活[8],HIF-1a通過調(diào)控多個(gè)下游基因的表達(dá)來增強(qiáng)細(xì)胞對缺氧環(huán)境適應(yīng)能力,這些基因表達(dá)后能促進(jìn)新生血管、紅細(xì)胞的生成,調(diào)節(jié)機(jī)體能量代謝,對細(xì)胞的存活、凋亡發(fā)揮作用[9]。然而腦細(xì)胞一旦因缺氧而受到嚴(yán)重?fù)p傷,其中的HIF-1a調(diào)節(jié)也會(huì)受到不利影響。田竺[10]等研究發(fā)現(xiàn),亞低溫在正常氧條件下對神經(jīng)元沒有明顯的副作用,并且能夠在缺氧環(huán)境中顯著拮抗HIF-1a蛋白的泛素降解,從而使HIF-1a在自身神經(jīng)元中持續(xù)高表達(dá),發(fā)揮腦神經(jīng)組織保護(hù)作用。彭羽[11]等研究發(fā)現(xiàn)壓低溫能誘導(dǎo)HIF-1a m RNA的活性,可促進(jìn)新生血管形成,降低腦細(xì)胞氧耗、能量代謝速度,減緩腦組織乳酸代謝。
除了通過體外物理方法外,依靠藥物治療亦可起到治療的作用。在治療方面的新研究中顯示,低氧使細(xì)胞產(chǎn)生的硫化氫對線粒體功能有抑制作用,因此使用藥物清除硫化物以提升腦細(xì)胞對缺氧環(huán)境的耐受力,維持缺氧時(shí)腦細(xì)胞線粒體呼吸[12]。無論是亞低溫等其他物理方法還是藥物治療,降低耗氧量,增強(qiáng)損傷腦組織供血、供氧能力,維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定等都至關(guān)重要,在腦缺氧的治療中應(yīng)綜合體格檢查、影像學(xué)檢查、血清標(biāo)志物結(jié)果等多種檢查結(jié)果加以分析,多種治療方式相互配合,選取最優(yōu)治療方式[13]。
2.3.1 腦水腫是ICH后伴發(fā)的主要癥狀之一,既影響局部神經(jīng)功能,也會(huì)導(dǎo)致顱內(nèi)壓(Intracranial pressure,ICP)升高,甚至誘發(fā)腦疝。腦水腫在傷后4-6小時(shí)即可出現(xiàn),2-3天是血管源性腦水腫的高發(fā)時(shí)期,在解除病因后一周左右逐漸消退[14]。發(fā)生腦水腫的直接原因是毛細(xì)血管通透性破壞,血管內(nèi)皮細(xì)胞受損,并使氧自由基含量明顯上升[15]?;颊甙l(fā)生ICH后應(yīng)盡快降低ICP,減輕腦水腫,以避免引起腦疝等不良后果,促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù)[16]。而早期使用亞低溫,即可降低腦組織代謝,減少腦細(xì)胞耗氧量,從而延緩和減輕腦水腫的程度。動(dòng)物研究證實(shí),采取亞低溫措施可以抑制大鼠顱腦損傷后腦組織細(xì)胞粘附因子(cell ad hesion m olecu le,CAM)與水通道蛋白(Aquaporin4,AQP-4)表達(dá),這兩種因子可以對鈣信號(hào)系統(tǒng)激活產(chǎn)生抑制并降低腦水腫程度,從發(fā)揮對腦細(xì)胞的保護(hù)作用[17]。同時(shí),亞低溫維持治療時(shí)間、復(fù)溫時(shí)間也和腦水腫程度成相關(guān)性,有臨床試驗(yàn)證明:不同的復(fù)溫速度對于重癥顱腦外傷患者的治療效果存在一定差異,用相對較慢的速度復(fù)溫比快速復(fù)溫更能改善患者腦部血流、減輕腦部水腫程度,并在遠(yuǎn)期提高患者的生活質(zhì)量[18]。遺憾的是目前國內(nèi)在亞低溫復(fù)溫的臨床研究較少,沒有更多可參考數(shù)據(jù)。
2.3.2 在減輕患者腦水腫的治療中,腎素-血管緊張素系統(tǒng)(renin-angiotensinsystem,RAS)作為體內(nèi)至關(guān)重要的血壓、水、電解質(zhì)平衡系統(tǒng),對ICH發(fā)生后的腦血管也發(fā)揮著重要作用。研究發(fā)現(xiàn)大腦中也有相對特異的RAS,這種腦特異性RAS主要通過四種血管緊張素受體亞型(AT1R,AT2R,Masr,AT4R)在腦內(nèi)維持水、電解質(zhì)的動(dòng)態(tài)平衡,并且這些受體亞型之間具有拮抗作用:能促進(jìn)血管收縮、增殖,并能促進(jìn)炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激;AT2R和Masr能對AT1R的作用產(chǎn)生抵抗,AT4R在多巴胺和乙酰膽堿釋放中發(fā)揮重要作用[19]。發(fā)生ICH后,AT1R會(huì)被大量激活,破壞BBB,并引起腦內(nèi)血壓、顱壓同時(shí)升高,腦水腫程度也會(huì)隨之加重[20]。血管緊張素Ⅱ(angiotensin,AngⅡ)是由RAS控制的最強(qiáng)血管收縮因子,經(jīng)過亞低溫治療的ICH患者血液中腎素、AngⅡ水平下降明顯加快,其腦水腫的發(fā)生發(fā)展也得到了減輕和延緩[21]。
根據(jù)現(xiàn)有研究結(jié)果,ICH后各個(gè)階段的病理生理改變都或多或少有炎癥因子的參與,炎癥反應(yīng)被過度激活會(huì)導(dǎo)致腦細(xì)胞壞死、BBB破壞、產(chǎn)生更嚴(yán)重腦水腫,從而影響患者預(yù)后,甚至威脅生命[22]。ICH引發(fā)血腫周圍組織炎癥因子過度表達(dá),其中包括中性粒細(xì)胞、小膠質(zhì)細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞在內(nèi)的炎癥細(xì)胞浸潤、活化增加,從而損傷腦細(xì)胞。其中,最常見的就是IL-1β,IL-6,IL-8以及TNF-α等炎癥因子,這些炎癥因子在ICH中表達(dá)量顯著增加[23,24]。TNF-α由單核巨噬細(xì)胞活化后分泌,對腦組織有損傷作用;IL-6和IL-8是重要的內(nèi)源性趨化因子,能在局部促進(jìn)炎癥因子的聚集,并使炎癥反應(yīng)程度被放大[25]。
有學(xué)者在試驗(yàn)中表明,亞低溫組IL-6、IL-1β和TNF-α表達(dá)量明顯比常溫組的含量降低,這證明了亞低溫對腦出血后炎癥因子的表達(dá)有抑制作用,并有效保護(hù)了腦細(xì)胞[11]。在模擬腦出血手術(shù)治療后的實(shí)驗(yàn)中,亞低溫治療使金屬蛋白酶9 (matrix metalopeptidase 9,MMP-9)、金屬蛋白酶組織抑制劑(tissue inhibitor of metaloproteinases1,TIMP-1)的激活量產(chǎn)生顯著差異,常溫組中MMP-9在腦出血后第3天顯著升高,亞低溫組中MMP-9則是顯著降低[24]??梢?,壓低溫治療可通過調(diào)節(jié)上訴兩種酶系的相互拮抗,達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡來維持BBB基底膜的完整性,并有維持神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)揮正常功能的作用。在臨床上,又有研究者對大型去骨瓣減壓患者聯(lián)合亞低溫治療的效果進(jìn)行對照試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)亞低溫治療在術(shù)后不僅減慢了腦組織的代謝,同樣也使血清中的TNF-α、IL-6、IL-8的含量少于對照組[26],該結(jié)論也證實(shí):不僅在發(fā)生ICH后,手術(shù)后及時(shí)應(yīng)用亞低溫治療同樣能有效保護(hù)神經(jīng)功能,降低炎癥反應(yīng)。
亞低溫治療ICH的主要目的是防止腦組織受到進(jìn)一步損害,可有效維持患者BBB穩(wěn)定,減緩腦細(xì)胞代謝速度,降低耗氧量,減輕腦水腫,并顯著抑制炎癥因子的產(chǎn)生及釋放,其在ICH早期的治療中值得被推廣。然而面對不同情型下的治療,亞低溫的使用仍存在細(xì)節(jié)有待深入闡明,例如治療時(shí)間、目標(biāo)溫度、復(fù)溫方案、適當(dāng)?shù)闹委煒?biāo)志物,以及聯(lián)合其他治療方法是否可起到更好的神經(jīng)保護(hù)效果,進(jìn)而科學(xué)化地指導(dǎo)亞低溫的臨床實(shí)施與操作,改善患者預(yù)后。
同時(shí),隨著細(xì)胞自噬理論、神經(jīng)細(xì)胞鐵死亡等新型腦細(xì)胞損傷機(jī)制的提出,亞低溫治療又能產(chǎn)生哪些影響,通過什么路徑、機(jī)制影響腦出血預(yù)后,這些需要進(jìn)行更深入且全面的研究,為臨床救治提供新思路,這對改善ICH患者的康復(fù)和生活質(zhì)量具有重大意義。