楊中弘，馮 雷

（1. 濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)院；2. 濟(jì)寧市第一人民醫(yī)院神經(jīng)外科，山東 濟(jì)寧 272000）

煙霧?。╩oyamoya disease，MMD）是一種病因不明的，以頸內(nèi)動脈遠(yuǎn)端以及大腦前動脈、大腦中動脈起始段進(jìn)行性狹窄或閉塞和腦底異常血管網(wǎng)形成為特征的慢性腦血管病[1]。MMD多發(fā)現(xiàn)于亞洲人群，尤其是在東亞地區(qū)高發(fā)，其中在我國的患病率約為3.92/10萬[2]。因此MMD在我國的發(fā)生、發(fā)展需要關(guān)注。

多年來MMD的發(fā)病機(jī)制一直處在爭論之中，許多生物學(xué)標(biāo)志物對其有重要的影響。MMD患者頸內(nèi)動脈節(jié)段的內(nèi)膜纖維細(xì)胞增厚，平滑肌細(xì)胞增生，內(nèi)彈力板彎曲重復(fù)，同時無炎癥或動脈粥樣硬化受累[3]。以往的研究中，發(fā)現(xiàn)了血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）、堿性成纖維細(xì)胞生長因子（basic fibroblast growth factor，bFGF）、血小板衍生生長因子（plateletderived growth factor，PDGF）、基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMPs）等多種細(xì)胞因子與MMD的發(fā)生發(fā)展有著密切的關(guān)系。同時，最近的一些研究提供了通過干預(yù)細(xì)胞因子來治療MMD的前景。因此，本文就煙霧病相關(guān)因子對其發(fā)病的影響作一綜述。

1 血管內(nèi)皮生長因子

VEGF是血管形成過程中一種關(guān)鍵的分子，同時參與了動脈形成的過程[4]。此外，在其他缺血性卒中疾病中，常常會通過增加體內(nèi)VEGF的釋放來誘導(dǎo)新生血管的形成[5]。

Takekawa等[6]在MMD患者尸檢中發(fā)現(xiàn)了腦組織中VEGF的高表達(dá)，且主要集中在缺血位置的周邊區(qū)域。Sakamoto等[7]發(fā)現(xiàn)了MMD患者硬腦膜中的細(xì)胞數(shù)量和VEGF含量均有所增加。Dauser等[8]也提出在硬膜下的頸內(nèi)、外系統(tǒng)直接有著天然的解剖屏障這一說法。而MMD的特點是大量煙霧狀血管形成的同時常伴有缺血灶，由此可推斷出在屏障的一側(cè)在VEGF的作用下促進(jìn)大量側(cè)支血管形成，另一側(cè)則是缺血灶。

在VEGF家族蛋白中，VEGF-A是最有效的促進(jìn)血管生成蛋白。較多研究表明，VEGF-A可以在不同的病理機(jī)制中調(diào)節(jié)缺血誘導(dǎo)的側(cè)支循環(huán)形成[9-10]。在其眾多亞型中VEGF-A165被認(rèn)為是主要作用形式。以往認(rèn)為VEGF-A都有促進(jìn)血管生成的作用，后來發(fā)現(xiàn)VEGF-A165a有促進(jìn)血管形成的作用，而VEGF-A165b則是前者的競爭抑制因子[11]。Rafat等[12]對比檢測了MMD和動脈粥樣硬化血清中VEGF的水平，結(jié)果顯示兩組水平均較健康人升高，但兩組之間無明顯差異。隨后，Jiang等[5]對MMD和動脈粥樣硬化患者血清中VEGF的不同亞型組分進(jìn)行了分析，結(jié)果表明MMD組血清中的VEGF-A165a/b比例較高。根據(jù)上述研究可以看出，在動脈粥樣硬化組中VEGF-A165a和VEGF-A165b之間相互拮抗，進(jìn)而抑制了血管的生成；而在MMD組中VEGF-A165a較多，進(jìn)而刺激了內(nèi)皮祖細(xì)胞誘導(dǎo)側(cè)支循環(huán)生成。在小鼠模型中VEGF聯(lián)合apelin改善了腦灌注不足[13]。這些研究可以在MMD的保守治療以及改善缺血狀態(tài)中提供新的思路。

此外，VEGF有VEGFR-1和VEGFR-2兩種受體。在血管生成過程中首先是VEGF和VEGFR-2結(jié)合，促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、遷移并抑制凋亡等[14]。而VEGFR-1則是拮抗上述作用?？扇苄匝軆?nèi)皮生長因子受體-1、2（sVEGFR-1、2）分別是VEGFR-1、2的可溶性形式，其中sVEGFR-1可抑制血管形成。目前對sVEGFR-2的作用了解較少，猜測可能與sVEGFR-1的作用類似。He等[15]研究發(fā)現(xiàn)，與其他動脈閉塞性疾病不同，在MMD患者中sVEGFR-1和sVEGFR-2的水平均降低，VEGF水平升高，這也提示sVEGFR-1和sVEGFR-2可能在拮抗MMD側(cè)支循環(huán)中其重要作用。此外，Dixelius等[16]發(fā)現(xiàn)內(nèi)皮抑素可以部分阻斷VEGFR-2的信號通路從而抑制VEGF的血管生成作用。

2 堿性成纖維細(xì)胞生長因子

最初bFGF是由Gospodarowicz發(fā)現(xiàn)，其對成纖維細(xì)胞有明顯的促有絲細(xì)胞分裂活性的作用，故命名為堿性成纖維細(xì)胞生長因子（bFGF）[17]。通常bFGF存在于神經(jīng)元、膠質(zhì)細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和血管平滑肌細(xì)胞中[18]。以往研究證實，在MMD患者的腦脊液中bFGF表達(dá)明顯增加[19]。但在MMD的發(fā)病過程中，bFGF屬于一個系統(tǒng)性的因素，Suzui等[20]發(fā)現(xiàn)了在MMD患者的顳淺動脈及硬腦膜中bFGF及其受體的高表達(dá)，認(rèn)為bFGF會刺激平滑肌細(xì)胞遷移到特定部位使管壁增厚。過去認(rèn)為bFGF具有抑制細(xì)胞凋亡的作用[21]，而MMD的特征之一是內(nèi)膜平滑肌細(xì)胞特異度的增厚，因此bFGF可能通過抑制血管內(nèi)膜平滑肌細(xì)胞的凋亡過程來促進(jìn)MMD的發(fā)生。此外，在MMD患者中頸內(nèi)動脈末端狹窄處和基底動脈環(huán)平滑肌細(xì)胞的細(xì)胞外基質(zhì)中也有bFGF的高表達(dá)[22]，而考慮到MMD的特點包括頸內(nèi)動脈末端狹窄和顱底異常血管網(wǎng)形成，這或許是bFGF的濃度分布不同的結(jié)果。

3 血小板衍生生長因子

Daniel和Elaine兩人在研究動脈粥樣硬化病變形成的細(xì)胞和分子機(jī)制的同時，發(fā)現(xiàn)了一種從活化的血小板釋放的具有促生長活性因子，即血小板衍生生長因子（PDGF）[23]。PDGF家族中有PDGF-A、PDGF-B、PDGF-C和PDGF-D，分別與不同的受體結(jié)合并發(fā)揮作用。PDGF受體（PDGFRs）有受體α和受體β兩種類型，在多種細(xì)胞中承擔(dān)著重疊但不同的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)作用。

在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，PDGF-A能促進(jìn)表達(dá)PDGFR-α的少突膠質(zhì)前體細(xì)胞的增殖[24]。而Horikawa等[25]在敲除了PDGFR-α基因后發(fā)現(xiàn)結(jié)締組織重塑過程中的新生血管化區(qū)域減少了，抑制了膠原的沉積。此外，VEGF是促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞生長的關(guān)鍵因子，而PDGF-BB通過募集周細(xì)胞來調(diào)節(jié)血管直徑和血流，對穩(wěn)定血管至關(guān)重要。Marushima等[26]將小鼠的PDGF-BB基因轉(zhuǎn)染，觀察到硬腦膜反轉(zhuǎn)貼敷術(shù)（Encephalomyosynangiosis，EMS）后側(cè)支血管的形成的增加，因此認(rèn)為聯(lián)合應(yīng)用VEGF和PDGF-BB可能使EMS比單獨使用時獲得更好的側(cè)支循環(huán)和血流動力學(xué)補(bǔ)償，并增強(qiáng)缺血保護(hù)作用。Hayashi等[27]發(fā)現(xiàn)在雙側(cè)頸動脈狹窄的小鼠性EMS后顳肌和大腦皮質(zhì)之間的膠原沉積增加，而在失活PDGFR-α基因的小鼠中沒有增加，同時腦血流灌注也沒有改善，這也意味著PDGF對MMD患者行EMS術(shù)后的新生血管形成有著重要作用，可作為促進(jìn)作用或是一種評估指標(biāo)。

4 基質(zhì)金屬蛋白酶

基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）家族是一個鈣依賴性鋅內(nèi)肽酶家族，能夠在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的各種條件下降解細(xì)胞外基質(zhì)的所有成分，在調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)以及組織重塑中也發(fā)揮重要作用[28]。其中明膠酶A（MMP-2）和明膠酶B（MMP-9）能夠降解內(nèi)皮基底膜，而內(nèi)皮基底膜在影響血腦屏障通透性方面起著重要作用[29]。

MMP在體內(nèi)有特異的拮抗劑金屬蛋白酶組織抑制劑（tissue inhibitors of metalloproteinase，TIMP）。Li等[30]首次對我國漢族人群的研究揭示了MMPs和TIMP之間的動態(tài)平衡影響著MMD的發(fā)生。一項關(guān)于家族性MMD的TIMP-2基因單核苷酸多態(tài)性的研究表明，TIMP-2啟動子的-418片段處存在G/C雜合基因型，這可能是家族性MMD的致病基因[31]。這表明TIMP-2基因可能通過影響MMPs和TIMP之間的動態(tài)平衡導(dǎo)致MMD患者血清中的MMP-9增加。此外，Kang等[32]也證實在MMD患者血清中MMP-9水平明顯增高，同時MMP-3、TIMP-1和TIMP-2水平卻顯著降低，這與上述推斷是相吻合的。前不久，Blecharz-Lang等[33]的研究提示，MMD血管標(biāo)本中的明膠酶活性明顯增強(qiáng)，且MMP-9的主要底物明顯受到影響。

Lu等[34]對出血型及缺血型兩種MMD患者進(jìn)行了MMP-9的檢測，發(fā)現(xiàn)在出血型MMD患者中MMP-9的水平要更高，認(rèn)為MMP-9的高活性可能是這種現(xiàn)象的原因。此外，而血清中MMP-9的濃度大于1011 ng/mL可以看作是MMD出血性腦卒中的獨立危險因素。這或許可以作為治療MMD并促進(jìn)手術(shù)療效的切入點。之前有研究表明，在新生血管的形成早期時，在VEGF的作用下使MMP-9表達(dá)增加，而活化的MMP-9具有水解腦血管管壁的作用[35]，導(dǎo)致內(nèi)皮連接破裂并釋放隱藏的VEGF結(jié)合位點，促進(jìn)基因的修剪[36]，在晚期MMP-9的過度活化則表現(xiàn)出抗血管生成的作用，并通過破壞細(xì)胞連接的穩(wěn)定性和上調(diào)血管抑素和內(nèi)皮抑素而導(dǎo)致新生血管的破壞[37-38]。

MMP-3啟動子的1171位含有一個的變異體，其特征是存在5個或6個腺嘌呤殘基（即5A或6A）。MMP-3表達(dá)降低與MMD風(fēng)險增加有關(guān)，MMP-3的5A/6A變異可能導(dǎo)致MMD的發(fā)生[30,39]。

5 肝細(xì)胞生長因子

肝細(xì)胞生長因子（hepatocyte growth factor，HGF）是一種間質(zhì)來源的細(xì)胞因子，可以調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長及發(fā)育，并且對血管的生成有誘導(dǎo)作用[40]。Nanba等[41]發(fā)現(xiàn)MMD患者腦脊液及頸內(nèi)動脈分叉處HGF的高表達(dá)，認(rèn)為HGF可促進(jìn)血管平滑肌細(xì)胞的內(nèi)膜增厚以及向內(nèi)遷移，有較強(qiáng)的誘導(dǎo)血管生成的能力。但側(cè)支循環(huán)較豐富的患者HGF水平略高于其他患者，這或許可以作為預(yù)測血運(yùn)重建術(shù)療效的指標(biāo)。

6 其他

Masuda等曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)在MMD患者中炎癥細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和增殖細(xì)胞核抗原陽性細(xì)胞共存，考慮炎癥刺激可能是MMD的致病因素之一[42]。MMD患者血漿IL-1β水平明顯高于健康對照組。這可能與平滑肌細(xì)胞的動員、遷移和增殖有關(guān)，從而發(fā)生了動脈閉塞性病變的發(fā)展[32]。

Narducci等人[43]通過血管造影發(fā)現(xiàn)MMD患者的血腦屏障受損。而血腦屏障的破壞常導(dǎo)致?lián)p傷部位釋放的腫瘤壞死因子-α、IL-1β和IL-6等促炎細(xì)胞因子顯著上調(diào)[44]。

Han等采用酶聯(lián)免疫吸附試驗（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）測定了MMD患者血清及腦脊液中的血管活性腸肽（VIP）、膽囊收縮素（CCK）和生長抑素（SST）三種腦腸肽與相關(guān)炎癥因子的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)MMD患者的腦腸肽較正常人顯著降低且與炎癥因子呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)[45]。而后又測定出山梨素在MMD患者體內(nèi)的高表達(dá)，且與炎癥因子呈現(xiàn)正相關(guān)[46]?？梢哉J(rèn)為山梨素和腦腸肽通過受損的血腦屏障與炎癥因子相互作用來促進(jìn)MMD的形成[43]。因此恢復(fù)血腦屏障以及減輕炎癥反應(yīng)在保守治療MMD方面可能有效果。

7 展望

MMD的治療一直受到爭議，通常以外科血管搭橋為主要手段，但其技術(shù)難度較高，同時易伴隨各種并發(fā)癥。許多細(xì)胞因子參與MMD的發(fā)生發(fā)展，可以揭示其部分發(fā)病機(jī)制，但仍需進(jìn)一步研究來挖掘其病因。相關(guān)細(xì)胞因子的研究可以為MMD的藥物治療以及輔助其手術(shù)治療建立新的思路。在未來的研究中或許可以干預(yù)MMD的發(fā)生發(fā)展，起到預(yù)防疾病的作用。