遠端缺血后適應在缺血性腦卒中的研究進展

周麗枝 胡 云 周禮鑫 童 理 楊劍文

急性缺血性腦卒中(acute ischemic stroke,AIS)是世界范圍人口死亡和功能障礙的重要原因之一，嚴重威脅人類的健康和正常生活。目前最主要的治療方式是靜脈溶栓治療，但由于治療時間窗的限制(<4.5h)，只有部分患者符合治療適應癥，且溶栓治療會增加腦出血的風險[1]。另外，有研究表明，腦缺血/再灌注損傷會導致腦組織損傷的進一步加重[2]。因此，尋找創新的方法來減少腦組織的缺血/再灌注損傷和改善臨床預后十分重要。

遠端缺血后適應(remote ischemic postconditioning，RIPostC)是指通過遠端的組織或器官實施非致死性的缺血/再灌注干預，從而減輕重要器官的缺血/再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)損傷。大量研究表明，RIPostC有抑制炎性反應、保護血-腦脊液屏障、改善腦循環、減少腦梗死體積等神經保護作用[3,4]。因此，深入探討遠端缺血后適應在急性缺血性腦卒中的潛在作用和神經保護機制，可為急性缺血性腦卒中的治療提供新的依據及策略。

一、遠端缺血后適應概念的發展與演變

1986年，Murry等[5]提出缺血預處理的概念，缺血預處理(ischemic preconditioning，IP)指在組織或器官發生缺血損傷前，予以短周期的缺血/再灌注干預，從而保護減輕組織或器官的I/R損傷。在犬的缺血模型中，他們證實缺血預處理啟動心臟保護作用，并使心肌對缺血損傷具有抵抗性。但由于難以預測缺血事件的發生時間，這使得缺血預處理的臨床意義受限。2003年，Zhao等[6]提出缺血后適應(ischemic postconditioning，IPostC)，指組織或器官發生缺血后,予以短周期的缺血/再灌注處理，從而減輕組織或器官的I/R損傷。而后，在2006年Zhao等[7]將缺血后適應進行腦保護研究，并證實IPostC通過減少細胞凋亡和自由基產物實現神經保護作用。但由于IPostC觸發腦保護的前提條件是引發腦組織的另一次缺血事件，這可能對缺血、缺氧敏感的腦組織造成不可逆的損害，因此IPostC臨床應用的可行性及安全性較低。

RIPostC是指通過遠端的組織或器官實施非致死性的缺血/再灌注干預，以此減輕重要器官的I/R損傷[8]。2005年Kerendi[9]等在鼠心肌缺血模型中，通過對腎動脈予以反復的缺血/再灌注干預，證明RIPostC對I/R損傷的保護意義。在后續的研究中，Zong等[10]研究發現，RIPostC通過抑制HIF-1的過表達來抑制炎性反應，從而減少腦I/R損傷。Li等[11]研究證明，RIPostC通過抑制細胞凋亡實現神經保護作用。Landman等[12]對AIS患者予以RIPostC干預，通過觀察梗死面積和臨床預后，證實RIPostC臨床應用的有效性及安全性。

二、遠端缺血后適應的分類

RIPostC可根據干預的時間分為快速遠端缺血后適應和延遲遠端缺血后適應。快速遠端缺血后適應在I/R后幾秒鐘至幾分鐘進行干預，而延遲遠端缺血后適應在I/R后幾小時或2天后開始干預[13]。

2009年Ren等[14]在永久性大腦中動脈閉塞和30min雙側頸總動脈閉塞模型中，對左股動脈即刻行RIPostC干預，證實快速RIPostC對AIS具有明確的保護意義。2012年Sun等[15]在實驗中，以大鼠大腦中動脈閉塞90min，再灌注72h為模型，在再灌注3h和6h對雙側股動脈行延遲性RIPostC處理，結果顯示，再灌注后6h的延遲性RIPostC比在3h有更好的神經保護作用。目前遠端缺血后適應并無統一的實施方案。因此，標準化遠隔缺血后適應的干預方式(包括周期數、每個周期的缺血和再灌注持續時間、缺血間隔時間)，可能是將其從臨床前研究轉化為臨床應用的關鍵點。

三、遠端缺血后適應的機制假說

1.體液假說:在心血管方面的研究中，筆者發現存在保護性因子從條件部位通過血管傳遞并轉運至目標器官，從而引起心臟內源性保護作用[16]。而后在RIPostC與AIS的研究中體液因素也得到證實，其中NO合酶(NOS)是重要的介導物質。Pignataro等[17]研究證實，RIPostC可上調大鼠中樞神經系統神經元NOS的表達，當抑制神經元NOS的表達或阻斷神經節的傳遞都可阻止RIPostC誘導的神經保護，這表明體液機制與神經機制都參與其中。另外，Hess等[18]研究發現，RIPostC可誘導亞硝酸鹽增多，然后亞硝酸鹽可通過血液循環由外周轉運至大腦，并在I/R損傷區域還原為NO，最終NO介導缺氧性血管舒張從而改善腦血流量。

2.神經假說：2009年，Ren等[14]在缺血性腦卒中模型中，通過注射辣椒素(一種傳入神經阻滯劑)消除肢體RIPostC的保護作用，證實RIPostC是通過調節神經活動來阻斷I/R損傷。2012年，Sun等[19]研究發現，迷走神經局部電刺激(electric stimulation,ES)可減少大鼠腦梗死體積。以此為基礎，2015年Xiao等[20]通過神經切除術阻斷ES的保護作用，證實ES作用中有傳入神經的信號傳遞機制。然后將RIPostC聯合ES的組和各自單獨組進行比較，發現聯合組并不能增強神經保護作用，這說明RIPostC和ES一樣都可通過神經傳導機制介導腦保護作用。進一步的研究中，Wang等[21]通過蛋白質印跡和免疫熒光染色的方式評估神經突觸發生，結果顯示SYN1、PSD95和GAP43表達增加，這說明RIPostC可能通過促進突觸形成實現神經保護意義。

3.免疫假說：2009年，Hug等[22]研究發現，AIS可誘導的外周免疫抑制綜合征的發生，包括淋巴細胞減少，T輔助細胞損傷和單核細胞功能障礙。后來，Liu等[23]在局灶性缺血小鼠模型中，通過分析免疫細胞群以及炎性細胞因子，結果表明RIPostC顯著抑制脾臟和淋巴結的CD4+T細胞、血液和淋巴結的CD8+T細胞以及脾臟中自然殺傷性T細胞的降低，并抑制梗死腦組織IL-4水平的升高，這證實RIPostC可通過調節中樞及外周免疫實現腦保護作用。

4.最終途徑：2012年，Sun等[15]在局灶性腦I/R損傷大鼠模型中，實驗發現使用開放劑二氮嗪可以保護腦組織I/R損傷，而使用ATP敏感的鉀離子(KATP)阻滯劑5-羥基癸酸可以逆轉RIPostC 的神經保護作用，這表明RIPostC可通過打開KATP通道減少I/R損傷。Huang等[24]在大鼠心跳驟停模型中，證實RIPostC通過PINK1/Parkin信號通路抑制線粒體過度激活，從而實現對模型大鼠神經功能的保護。因此筆者推測，RIPostC對腦的保護機制中可能存在一種最終途徑。其中，RIPostC可開放KATP通道，阻止線粒體通透性轉換孔的打開，維持正常線粒體功能，從而減少I/R損傷。

總的來說，目前關于遠端缺血后適應在AIS中的神經保護機制是尚不明確的。因其復雜性、多因素性以及多種機制聯合作用的緣故，需要更加完善的探索與研究。

四、遠端缺血后適應的臨床應用

基于臨床前研究的理論依據，目前在臨床研究中有許多關于RIPostC的報道，其中肢體短暫缺血-再灌注處理是最常用的干預方法。關于遠端缺血后適應在急性缺血性腦卒中患者中的臨床研究表明，RIPostC在AIS治療中臨床可行性強，安全性高，且具有神經保護作用(表1)。

表1 RIPostC在AIS患者中的臨床研究

ET.血管內治療

其中Zhao等[25]在一項Ⅰ期研究中，對急性前循環大血管閉塞并接受急性血管內治療(endovascular treatment，ET)的患者實施RIPostC干預，結果顯示，所納入的20例患者沒有出現嚴重不良事件，并且絕大部分的患者均完成干預周期。另外，統計分析顱內壓、腦灌注壓、平均動脈壓、心率等指數在干預前、中、后均無明顯變化。這說明RIPostC對急性前循環大血管閉塞并接受ET治療的AIS患者臨床可行性強、安全性高。An等[29]對64例接受靜脈溶栓的AIS患者進行前瞻性、單中心、隨機對照實驗，符合納入標準的患者被隨機分為RIPC組(n=34)和對照組(n=34)，RIPC組患者在靜脈溶栓后3h內開始首次干預，予以5輪RIPC干預周期，包括袖帶自動充氣(至180mmHg持續5min)和放氣(持續3min)，此后住院期間每日2次干預周期，而對照組無上述干預。結果顯示，在90天RIPC組患者良好恢復率(mRS 0～1分)優于對照組。這說明重復的RIPostC聯合阿替普酶靜脈溶栓治療可明顯促進AIS患者神經功能的恢復，并改善其臨床預后。

綜上所述，遠端缺血后適應作為AIS的一種潛在治療方式，其可行性、安全性及療效性在臨床前和臨床實驗中均已證實。目前RIPostC具體的分子機制尚不明確，另外關于干預方法、時間窗的研究也有所欠缺。未來的研究應多角度分析RIPostC的治療作用，重點關注實施方案、機制等方面，從而實現遠端缺血后適應的臨床轉化。