腦缺血耐受過程中NO 作用機制的研究進展

馮 慧 程秋鳳 賀 燕 姬 琳 王興臣

缺血耐受現(xiàn)象自1970年由Maroko等［1］提出以來，隨著研究深入，腦缺血耐受（ischemictolerance，IT）逐漸成為人們關注的課題。IT 的形成過程涉及熱休克蛋白、興奮性氨基酸、腺苷、凋亡相關基因，以及信號傳導通路等的變化。一氧化氮（Nitric Oxide，NO）作為血管活性物質，在IT 的三個階段［2］（缺血預適應、藥物預適應和缺血后適應）中發(fā)揮著重要作用，但由于在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中NOS來源不同，即內(nèi)皮型（eNOS）、神經(jīng)元型（nNOS）以及誘導型（iNOS），NO 發(fā)揮的作用被稱為“雙刃劍”［3］。

1 缺血預適應

缺血預適應（ischemic preconditioning，IP）現(xiàn)象是1986年由Murry等在心肌組織中首先發(fā)現(xiàn)的［4］，IP 是指1次或多次短暫的缺血事件發(fā)生后可激發(fā)機體內(nèi)源性保護機制，從而減輕后續(xù)嚴重缺血事件引起的損傷。1990 年Kitagawa等發(fā)現(xiàn)，短暫輕微的腦缺血可以對1～7d后的再次嚴重的腦缺血產(chǎn)生部分保護作用，這一現(xiàn)象在臨床得到驗證，能給予心、腦等器官強大的保護作用，表現(xiàn)為梗死范圍的縮小，器官功能障礙明顯改善等［5］。之后，人們發(fā)現(xiàn)腦、肝、腎及小腸同樣存在這種現(xiàn)象。

Atochin等觀察到野生型小鼠在5min的缺血預處理后對后續(xù)的缺血產(chǎn)生神經(jīng)保護作用，而eNOS基因敲除的小鼠未出現(xiàn)預適應保護現(xiàn)象，提示eNOS在缺血耐受機制中起作用［6］。Vlasov等通過對大鼠分組實驗后測量腦微循環(huán)灌注、腦水腫及內(nèi)皮細胞脫落情況，發(fā)現(xiàn)非選擇性NOS抑制劑能阻斷缺血預處理的保護作用，iNOS抑制劑可阻斷預適應延遲相的出現(xiàn)，提示刺激eNOS表達，從而提高一氧化氮復合物的形成在缺血預適應機制中發(fā)揮主導作用，而iNOS可能在預適應的延遲相中發(fā)揮作用［7］。

2 藥物預適應

藥物預適應即在缺血前給予藥物預處理，通過改變酶的活性或某些物質的釋放等方式（如改變NOS的活性）從而發(fā)揮保護缺血器官的作用［8］。胡永紅等通過用川芎嗪干預全腦缺血再灌注大鼠模型，證實其能夠使缺血腦組織NOS活性下降，NO含量降低，bcl－2蛋白表達增多，Bax蛋白表達減少，從而提高腦保護效果、增強腦缺血耐受［9］。孫忠人等用艾灸預處理全腦缺血再灌注大鼠，發(fā)現(xiàn)艾灸預處理具有同缺血預處理相當?shù)膶δX缺血再灌注大鼠iNOS和nNOS活性的抑制能力［10］，提示艾灸預處理可作為誘導腦IT的有效手段。

3 缺血后適應

缺血后適應是在心肌長期缺血之后，再灌注開始時，經(jīng)歷的短暫、重復缺血再灌注，從而起到保護缺血心肌的現(xiàn)象［3，11］。方芳等的研究表明缺血后適應能誘導腦缺血耐受，減輕局灶性腦缺血再灌注損傷，對腦缺血／再灌注損傷產(chǎn)生保護作用［12］。現(xiàn)有研究認為其保護作用與在腦缺血早期Ca2＋內(nèi)流，激活Ca2＋依賴性eNOS蛋白表達，產(chǎn)生NO 維持腦血流、抑制血小板聚集和粘附等［13，14］，同時抑制iNOS蛋白的表達有關。有研究者在缺血后處理的梗死模型中觀察到一系列具保護效應的NO 釋放增多的生理效應，包括中性粒細胞黏附減少、P－選擇素表達減少、內(nèi)皮對乙酰膽堿的血管舒張反應性增強等［15］，說明缺血后處理可使eNOS生成增多產(chǎn)生腦保護作用。

另外，Kawano等研究發(fā)現(xiàn)iNOS衍生的NO 和還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）氧化酶NOX2 亞單位衍生的過氧化物相互作用，產(chǎn)生氧化亞硝酸鹽來參與產(chǎn)生耐受作用［16］。另有研究表明，沉默信息調節(jié)因子家族（Silent Information Regulator，SIRTs）中SIRT1，通過去乙酰化增加eNOS 的活性，繼而增加NO，發(fā)揮血管保護作用［17］。

4 問題與展望

IT 是近年來發(fā)現(xiàn)的一種新現(xiàn)象，目前發(fā)現(xiàn)的缺血耐受機制很多，其中NO 在IT 過程中的作用研究頗多，由上看出，由于NOS的來源不同，NO 在IT 的不同時相發(fā)揮的作用亦不同。如何取其利而避其害，并在IT 的不同階段給予相應的干預以提高腦組織對缺血缺氧的耐受性，將成為今后研究的新熱點。

1 Maroko PR，Kjekshus JK，Sobel BE，et al.Factors influencing in－farct size following experimental coronary artery occlusions.Circulation，1971，43（4）：67－82.

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6 Atochin DN，Clark J，Demchenko IT，et al.Rapid cerebraIischemic preconditioning in mice deficient in endothelial and neuronal nitric oxide synthases.Stroke，2003，34（5）：1299－1303.

7 Atochin DN，Clark J，Demchenko IT，et al.Rapid cerebra ischemic preconditionin in mice deficien in endothelial and neuronal nitric oxide synthases.Stroke，2003，34（5）：1299－1303.

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