冠心病與腦血管疾病相關(guān)機(jī)制的探討

金晶

（吉林省人民醫(yī)院，吉林 長(zhǎng)春）

1 心臟功能

心臟是人體的最重要器官之一，人體內(nèi)血液的流動(dòng)就靠著心臟這一動(dòng)力器官進(jìn)行[1]。心臟的最主要功能之一是泵血，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及氧氣就依靠心臟的搏動(dòng)，通過(guò)血液傳送到各個(gè)部位中，以維持細(xì)胞的正常代謝功能。

2 血管

血管與心臟的連接在人體內(nèi)組成了一套封閉的管道系統(tǒng)，為心臟供應(yīng)血液的即為冠狀動(dòng)脈，腦血管則為連接腦組織的血管，主動(dòng)脈與心臟連接，心臟通過(guò)主動(dòng)脈的弓分支達(dá)到椎動(dòng)脈以及頸內(nèi)動(dòng)脈，再為腦組織供血[2]。冠狀動(dòng)脈循環(huán)的生理特點(diǎn)與腦循環(huán)不同。

3 冠狀動(dòng)脈循環(huán)

冠狀動(dòng)脈有三層血管壁，包括內(nèi)膜、中膜及外膜。內(nèi)膜又是由內(nèi)皮及內(nèi)皮下層組成的；中膜是由大動(dòng)脈與中動(dòng)脈組成；疏松結(jié)締組織構(gòu)成了外膜[3]。在冠狀動(dòng)脈循環(huán)中的特點(diǎn)如下：①心肌收縮直接影響其血流量；②有較大的血流量及較高的血壓；③有較高的耗氧量，且具有較高的攝氧率；④循環(huán)的調(diào)節(jié)受到神經(jīng)、激素的調(diào)節(jié)劑心肌代謝的影響。

4 腦循環(huán)

在腦循環(huán)中，特點(diǎn)為：①具有較大的耗氧量及較大的血流量。由于在人體中，腦部組織屬于代謝最旺盛的器官。在人體總體重中，成人的大腦重量大約只占2%，但當(dāng)人體處于靜息覺醒狀態(tài)中時(shí)，腦循環(huán)也需要消耗心輸出量的15%左右，約消耗1/4的全身消耗的葡萄糖量以及占全身總耗氧量的1/5[4]。②具有較小的血流量變化。③有血腦屏障的存在。主要包括了血-腦屏障（Blood Brain Barrier, BBB）以及血-腦脊液屏障（Blood Eerebrospinal Fluid Barrier, BCSFBor BCB）。這是腦毛細(xì)血管中存在的一種特征結(jié)構(gòu)。除了有屏障功能，還起到了載體作用，能夠?qū)⒍喾N物質(zhì)進(jìn)行傳輸，起到了清除毒性物質(zhì)及傳輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的作用。血腦屏障中的不同細(xì)胞的作用如下。

4.1 內(nèi)皮細(xì)胞的作用

可以將不通透的墻用以形容BBB，在BBB中，其主要的形態(tài)學(xué)基礎(chǔ)就是BMVEC與其的緊密連接。在內(nèi)皮細(xì)胞中，具有一種特殊的運(yùn)輸系統(tǒng)以及受體模式，它能促進(jìn)腦部吸收重要的激素及營(yíng)養(yǎng)素，將其中潛在的疏水性化合物阻止在外。它主要是通過(guò)活化泵對(duì)大腦的代謝產(chǎn)物、離子濃度及外源物質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)[5]。BMVEC厚度均勻且無(wú)窗，具有微弱的胞飲作用，BMVEC能為大腦的代謝提供有效的需求物質(zhì)，以保證腦部離子能維持在一種動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)下。在腦血管的EC中，相較于其他組織中的EC而言，區(qū)別在于，腦血管EC中的TJ（Tight Junctions, TJ）較為復(fù)雜，主要表現(xiàn)于腦血管細(xì)胞中內(nèi)皮細(xì)胞的膜上有微轉(zhuǎn)蛋白、γ-谷氨酸轉(zhuǎn)肽酶、轉(zhuǎn)鐵蛋白受體、堿性磷酸酶等以及一些豐富線粒體等特殊蛋白的存在，是一種由多種分子構(gòu)成的復(fù)合體，這些細(xì)胞內(nèi)的蛋白物質(zhì)以及分子使內(nèi)皮細(xì)胞間構(gòu)成了緊密的連接，細(xì)胞間屏障為其主要功能[6]。有研究發(fā)現(xiàn)，除BBB外的內(nèi)皮細(xì)胞都存在大量的小泡及小凹陷，這些結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的吞飲作用，但在BBB中，缺乏這種結(jié)構(gòu)，但有研究發(fā)現(xiàn)，即使BBB的血管內(nèi)皮細(xì)胞周圍不存在星形細(xì)胞，也能對(duì)離子的轉(zhuǎn)運(yùn)產(chǎn)生限制作用，對(duì)毒性物質(zhì)的運(yùn)輸進(jìn)行阻止，說(shuō)明在BBB的血管內(nèi)皮細(xì)胞中，有其特殊吞飲機(jī)制的存在。

4.2 星形細(xì)胞

有相關(guān)研究顯示，最復(fù)雜的細(xì)胞為星形膠質(zhì)細(xì)胞。其主要存在于哺乳動(dòng)物的中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，分布較廣，該細(xì)胞具有較大的體積。星形細(xì)胞的主要作用是對(duì)神經(jīng)元起到隔離、支持、代謝及營(yíng)養(yǎng)等作用。有研究發(fā)現(xiàn)，在內(nèi)皮細(xì)胞中，星形細(xì)胞起到了其誘導(dǎo)劑維持從非屏障轉(zhuǎn)變?yōu)槠琳霞?xì)胞的作用。它是一種媒介，能將腦血管與神經(jīng)元細(xì)胞體相連接，與內(nèi)皮細(xì)胞關(guān)系密切、中間絲是星形細(xì)胞的特異性生物標(biāo)志。星形細(xì)胞的終足（end-feet）在毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞表面的包繞面積超過(guò)了90%。在該細(xì)胞中，存在高密度的正交排列離子（Orthogonal Arraysof Particles, OAPs）等特殊結(jié)構(gòu)，包括Kir4.1 K+通道及水通道蛋白4（AQP4）等結(jié)構(gòu)，這些特殊結(jié)構(gòu)密切關(guān)系著BBB的水通道與離子通道的調(diào)節(jié)。根據(jù)腦血管中的相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，腦血管中的一個(gè)獨(dú)有特點(diǎn)就是星形膠質(zhì)細(xì)胞環(huán)腦血管，該現(xiàn)象的出現(xiàn)時(shí)間早在BBB發(fā)育時(shí)就已存在。它能將代謝支持及營(yíng)養(yǎng)支持有效的提供給神經(jīng)元。星形膠質(zhì)細(xì)胞能有效促進(jìn)轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)蛋白的表達(dá)，對(duì)其進(jìn)行定位及上調(diào)（如PgP、GLUT），同時(shí)會(huì)參與到突觸的活動(dòng)調(diào)節(jié)工作及形成當(dāng)中，可以對(duì)突出連接數(shù)目進(jìn)行改變，從而對(duì)突出的可塑性造成影響。在星形膠質(zhì)細(xì)胞中，可以通過(guò)對(duì)細(xì)胞外的酸堿度平衡及離子平衡，特別是對(duì)K+的穩(wěn)定濃度進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定性產(chǎn)生維持作用，保證血腦屏障功能的正常運(yùn)行。

4.3 小神經(jīng)細(xì)胞

小神經(jīng)細(xì)胞簡(jiǎn)稱MG，它也是膠質(zhì)細(xì)胞中的一種，能夠通過(guò)與BMVEC的相互作用而對(duì)BBB屏障功能產(chǎn)生積極的影響。它主要存在于腦實(shí)質(zhì)區(qū)，對(duì)腦部神經(jīng)元起到支持及保護(hù)的作用。小神經(jīng)細(xì)胞能在不同狀態(tài)下切換形態(tài)，在靜息狀態(tài)下，是一種細(xì)長(zhǎng)的形態(tài)，能夠明顯觀察到其表面存在棘狀突起。而在動(dòng)態(tài)狀態(tài)下，小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞即轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N阿米巴樣的巨噬細(xì)胞形態(tài)，在動(dòng)態(tài)狀態(tài)下能誘導(dǎo)炎癥、促進(jìn)生長(zhǎng)因子的分泌等作用[7]。適當(dāng)激活MG能促進(jìn)修復(fù)細(xì)胞損傷部位，但若激活過(guò)度可導(dǎo)致?lián)p傷惡化，產(chǎn)生毒性作用。

5 腦組織

神經(jīng)元細(xì)胞是腦組織的主要構(gòu)成，神經(jīng)元細(xì)胞的包體是腦部半球表面的主要皮質(zhì)構(gòu)成，而在其內(nèi)側(cè)則主要為白質(zhì)，神經(jīng)元細(xì)胞纖維是其主要構(gòu)成。腦組織的調(diào)節(jié)受到氧氣、二氧化碳、激素及腦部血流量調(diào)節(jié)的影響，依靠氧氣、葡萄糖等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)維持功能的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

有相關(guān)研究提出，AS屬于一種“炎癥性疾病”。在AS中，主要的病理表現(xiàn)為增生、滲出及變質(zhì)。在疾病發(fā)生及病情緊張中，會(huì)逐漸從脂質(zhì)條紋發(fā)展為纖維、粥樣斑塊，甚至?xí)纬刹环€(wěn)定斑塊及生成血栓甚至血管破裂，在此過(guò)程中，都有大量炎癥介質(zhì)及細(xì)胞的參與。在多種因素，如高血糖、高血壓等致動(dòng)脈硬化形成因素的影響下，導(dǎo)致血液的循環(huán)及周圍的組織間，參與調(diào)節(jié)動(dòng)態(tài)屏障功能的動(dòng)脈內(nèi)皮功能發(fā)生失調(diào)，甚至受到破壞，導(dǎo)致參與調(diào)節(jié)功能中的內(nèi)皮細(xì)胞功能失調(diào)、細(xì)胞死亡[8]。有研究發(fā)現(xiàn)，內(nèi)皮細(xì)胞的壽命在斑塊易發(fā)區(qū)域，由在正常環(huán)境中的17周左右縮短至幾周時(shí)間。雖然臨近的成熟內(nèi)皮細(xì)胞在附近內(nèi)皮細(xì)胞遭到破壞、死亡后，可以通過(guò)分裂增生進(jìn)行補(bǔ)充，但在此過(guò)程中又會(huì)激活氧化應(yīng)激系統(tǒng)，導(dǎo)致人體內(nèi)釋放出大量的促炎細(xì)胞因子，促進(jìn)血小板表達(dá)粘附分子、VCAM-1、E-選擇素、ICAM-等的表達(dá)I，并提升了MCP-1，導(dǎo)致內(nèi)膜下出現(xiàn)外周血單核細(xì)胞，并進(jìn)行增殖進(jìn)而分化為巨噬細(xì)胞，對(duì)脂質(zhì)的攝取又促進(jìn)其向泡沫細(xì)胞轉(zhuǎn)變。有實(shí)驗(yàn)證明，在形成AS早期時(shí)，T淋巴細(xì)胞分布于單核及巨噬細(xì)胞中，同時(shí)會(huì)對(duì)內(nèi)膜細(xì)胞中釋放的部分細(xì)胞因子產(chǎn)生損傷作用。同時(shí)OX-LDL會(huì)激活PMN，參與到細(xì)胞中的炎癥反應(yīng)中。雖然AS能夠在正常狀態(tài)下，通過(guò)逆轉(zhuǎn)人體內(nèi)的膽固醇而進(jìn)行抵抗，但在上述情況中，該調(diào)節(jié)功能受到抑制甚至喪失，進(jìn)而無(wú)法阻止AS的病情進(jìn)展，最終形成全身動(dòng)脈管腔狹窄或阻塞的情況，進(jìn)一步造成腦部的缺氧缺血現(xiàn)象的發(fā)生。破壞BBB屏障功能的完整性及通透性，使腦水腫癥狀加重，對(duì)腦組織中的各種功能產(chǎn)生影響，最終導(dǎo)致病變的形成。反之，腦組織的病變也會(huì)對(duì)心臟及全身功能產(chǎn)生影響，將病理狀態(tài)加重。因此，臨床上的治療應(yīng)當(dāng)從尋找不同階段的作用靶點(diǎn)，據(jù)此開展疾病的防治工作。