國家自然科學基金資助我國卒中基礎研究10年回顧與展望

韓菲，姚剛，朱元貴

隨著人口老齡化程度的加劇，我國卒中負擔呈快速上升趨勢，卒中現患人數高居世界首位[1]。對卒中的病因和病理機制進行深入探索，尋找有效的預防和治療措施，是健康中國戰略、服務經濟社會發展的迫切需求。本文通過國家自然科學基金（national nature science foundation of China，NSFC）信息系統，以申請代碼H0906（腦血管結構、功能異常及相關疾病）和“腦血管病”“卒中”“腦梗死”“腦出血”“蛛網膜下腔出血”等關鍵詞進行檢索，回顧近10年NSFC對腦血管病領域研究項目的資助情況，總結我國卒中基礎研究現狀、面臨的挑戰和未來發展方向，以期為科學研究和學科發展規劃提供參考。

1 NSFC資助腦血管病研究10年回顧

2012-2021 年間，NSFC共資助腦血管病領域研究2697項，累計資助經費131 861萬元，資助項目數量和經費呈逐年上升趨勢。其中，醫學科學部資助2545項，生命科學部、信息科學部、化學科學部和數理科學部等也從跨學科交叉角度資助了部分腦血管病領域的研究項目。

從項目類別看，獲得NSFC資助的項目以面上項目、青年科學基金項目和地區科學基金項目為主，其中面上項目1240項，經費73 402萬元；青年科學基金項目1082項，經費23 271萬元；地區科學基金項目225項，經費8733萬元。重點項目支持針對已有較好基礎的研究方向或學科生長點開展深入、系統的創新性研究。NSFC近10年共資助腦血管病領域重點項目26項，經費7520萬元，涉及缺血性腦血管病的血管再通與血運重建、神經系統損傷的炎性機制研究、膠質細胞功能改變致神經損傷機理研究、血腦屏障異常與中樞神經損傷和腦小血管病（cerebral small vessel disease，CSVD）的發生機制及干預等領域方向。重大項目主要面向重大科學問題，超前部署，開展多學科交叉研究和綜合性研究。NSFC近年資助了“環境與遺傳因素及其交互作用對冠心病和缺血性腦卒中影響的超大型隊列研究”“缺血性腦卒中神經損傷機制及修復策略的基礎研究”及“動脈粥樣硬化性心腦血管疾病系統流行病學研究”等3項重大項目，總經費7448萬。重點國際（地區）合作研究項目資助科研人員圍繞科學基金優先資助領域及我國迫切需要發展的領域開展國際合作研究。NSFC近年共資助腦血管病領域重點國際（地區）合作研究項目24項，經費5436萬元，支持開展動脈粥樣硬化、卒中機制及治療、動脈瘤與蛛網膜下腔出血、神經影像等方向的國際合作研究。

人才培養方面，近10年腦血管病領域共有9名青年學者獲得NSFC優秀青年科學基金資助，6名學者獲得國家杰出青年科學基金資助，其中既有基礎科研人員，也有臨床工作者，研究方向涵蓋卒中病因機制、干預治療、神經影像及傳統醫學研究等多個領域，為我國腦血管病研究的可持續發展提供了人才儲備和智力支撐。

從研究方向看，包括缺血性卒中、出血性卒中、CSVD、腦動脈粥樣硬化、腦血管畸形、卒中后認知障礙、卒中后抑郁、卒中康復以及神經影像等方向。缺血性卒中一直是腦血管病領域研究的重點，同時，近年我國學者對于CSVD、卒中后認知障礙、卒中后抑郁等新興領域和學科交叉領域的研究也越來越重視。從研究內容看，既有針對組織、細胞的分子水平探索，又有系統整體的分析與驗證，還包括人群隊列的觀察和基礎與臨床的轉化研究等，腦血管病領域的研究范式呈現出多層次、多維度、多學科交叉融合的發展態勢。

2 卒中基礎研究的現狀和發展趨勢

2.1 卒中預防 我國卒中流行病學與循證醫學研究起步較晚，已有的卒中預防證據多來自歐美國家。NSFC于2013年資助的重大項目“環境與遺傳因素及其交互作用對冠心病和缺血性腦卒中影響的超大型隊列研究”分析了飲食、酒精攝入、體力活動、空氣污染等暴露因素與缺血性心腦血管疾病之間的關聯性，為制定我國缺血性卒中防治策略提供了本土化流行病學證據[2-5]。國內腦血管病研究平臺建設的持續推進、自然人群和疾病隊列數據庫的不斷完善，將為明確我國人群卒中臨床前期病變特點及相關危險因素提供重要支撐。在高質量流行病學調查的基礎上，應用信息技術進行數據挖掘，將為實現卒中早期預警與精準防治提供決策依據。

2.2 卒中病因及病理生理機制

2.2.1 卒中病因研究 缺血性卒中病因學的基礎研究主要集中在動脈粥樣硬化的病理生理機制方面。近年來，高分辨MRI技術的進步提高了對動脈粥樣硬化易損斑塊的精準評價分級，為動脈硬化性血管病變提供了更多有價值的病理生理學信息[6]。出血性卒中的病因研究主要包括血管發育、顱內動脈瘤及腦動靜脈畸形的形成與破裂機制等方面。

2.2.2 卒中病理生理機制研究 缺血性卒中病理生理機制復雜，涵蓋神經元死亡、缺血再灌注損傷、膠質細胞反應、神經炎癥、表觀遺傳調控等多個方面。出血性卒中的研究還涉及出血后繼發性腦損傷、血腫擴大與血腫吸收等方面。

神經元死亡：神經元死亡是引發卒中后神經功能損傷的主要原因。NSFC近年資助神經元死亡機制方面的研究有294項（10.9%），主要集中在缺血性卒中領域，除了經典的細胞壞死、凋亡外，多種新近發現的細胞死亡方式也是研究的熱點，如鐵死亡、焦亡等[7-8]。

缺血再灌注損傷：腦缺血再灌注損傷的發生機制與干預保護一直是缺血性卒中的重要研究方向之一[9]，近10年獲資助的研究有188項（7.0%），涉及自由基生成、細胞內鈣超載、興奮性氨基酸毒性、線粒體功能、免疫炎癥以及腦缺血再灌注損傷動物模型的建立等。

膠質細胞反應：膠質細胞反應與神經元功能存在密切的關系。NSFC資助相關研究共310項（11.5%），如小膠質細胞、星形膠質細胞極化的調控與變化規律，神經元-膠質細胞相互作用機制，膠質細胞介導的微環境變化在卒中發生發展過程中的作用等。

免疫炎癥機制：中樞神經系統通過血腦屏障與外周免疫系統保持動態雙向聯系，卒中后神經元、膠質細胞等通過釋放信號激活免疫炎癥反應，加速血腦屏障破壞和微循環障礙，引起繼發性腦損傷[10]。針對卒中免疫炎癥機制的研究163項（6.0%），涉及炎性介質、抗炎機制、膠質細胞活化、外周免疫應答等方面。

表觀遺傳調控：表觀遺傳學是調控基因表達的重要機制之一。獲得NSFC資助的卒中相關表觀遺傳調控研究有157項（5.8%），包括DNA甲基化、組蛋白修飾、染色質重塑、非編碼RNA等，尤其非編碼RNA的研究是近年關注的前沿熱點，涉及卒中病理生理機制、診斷與預后生物標志物、預防干預策略等方向。

2.3 卒中影像學評估 隨著影像學技術的進步，多模態影像在卒中的快速診斷、病灶識別、病因分型及預后預測等方面的應用優勢日漸顯著。近10年卒中相關神經影像研究獲資助149項（5.5%）。國內學者在缺血半暗帶的精準評估，出血轉化、惡性水腫、血腫擴大以及動脈瘤破裂的風險預測等方面取得了一系列重要成果[11-14]，但針對相關技術瓶頸的基礎理論和技術原理的研究還有待深入。

神經超聲技術在卒中病因診斷、評估以及治療干預中均發揮著重要作用，除了腦血管狹窄或閉塞的評估外，還廣泛應用于微栓子監測、右向左分流評價等領域[15]。近10年，NSFC資助神經超聲領域研究有12項（0.4%），涉及腦血流調節監測、超聲輔助溶栓、超聲造影等方向。

2.4 卒中治療

2.4.1 缺血性卒中急性期治療 雖然血管再通技術為缺血性卒中急性期的治療帶來了巨大進步，但仍有很多患者即使實現了早期血管再通，仍存在灌注不良、殘留神經功能障礙等問題，因此還需要針對這些臨床難題背后的科學問題進行研究和探索。在抗栓治療領域，我國學者充分利用臨床資源優勢，統籌整合，取得了系列具有國際影響力的成果，如基于藥物基因組學的抗血小板藥物個體化應用方面的研究推動了卒中精準治療的進程[16]。

2.4.2 神經保護 許多神經保護藥物在臨床前研究中被發現能夠減輕腦損傷、改善腦功能，但均未能在臨床試驗中得到驗證，其原因值得深入探討[17]。NSFC資助卒中神經保護相關研究共253項（9.4%），包括興奮性遞質神經毒性、氧化應激、神經炎癥、凋亡與自噬等，涉及神經損傷的諸多方面。未來需要建立更加符合人類卒中特征的動物模型，更好地模擬復雜的腦缺血損傷病理生理機制和動態演變規律，進一步發現和篩選神經保護治療的關鍵靶標。此外，針對神經血管單元中不同成分及不同成分間相互作用的多靶點藥物聯合治療也將是腦保護策略研究的重要方向。

2.4.3 干細胞治療 干細胞治療是當前研究的熱點之一，NSFC資助卒中干細胞治療研究128項（4.7%），涉及抗炎、抗凋亡、促進神經血管再生及神經回路形成等領域，還涉及多種信號轉導途徑參與調控神經干細胞的增殖分化、新生神經元的遷移存活及其與大腦神經網絡的整合等理論。雖然干細胞治療卒中在基礎研究領域取得了一定的成果，但其臨床轉化進展緩慢，仍需深入探索干細胞來源、治療時機、移植技術等關鍵問題。

2.4.4 康復治療 分析神經功能恢復的關鍵神經環路，解析神經修復的機制機理，有助于促進康復技術與治療策略的發展。神經調控技術作為前沿熱點方向，在神經康復領域發揮著越來越重要的作用，但仍需加強對其基礎理論和技術原理的研究。另外，中醫藥治療卒中有著悠久的歷史，除中醫內服療法外，中醫康復技術在臨床上也被廣泛應用，基于中醫理論的基礎研究也是關注熱點之一。

3 卒中基礎研究的機遇與挑戰

3.1 卒中神經損傷機理和修復策略 隨著卒中急性期治療手段的進步，我國卒中死亡率逐年下降，卒中研究的重點更加側重于對神經損傷機理和修復策略的探索。未來需進一步圍繞卒中發生、發展過程中神經元死亡、膠質細胞反應和神經再生與修復等關鍵科學問題，綜合運用多種研究手段，闡明神經血管單元各組分的相互作用機制，尋找減少神經損傷及促進功能恢復的關鍵治療靶點，建立卒中神經損傷修復策略。

3.2 腦小血管病發病機制與預防干預 CSVD顯著增加老年人群的卒中及癡呆風險，已成為近年的研究熱點，但目前尚無特異的治療方法。我國學者在CSVD的流行病學、動物模型及影像評估方面已經取得了較多進展[18-19]，但對其病因機制、預警診斷、干預治療的認識還遠遠不足。需要圍繞CSVD發生發展過程中微小血管硬化、腦白質損傷、血腦屏障破壞等關鍵科學問題，研究神經元、內皮細胞、周細胞和膠質細胞等神經血管單元組分及其交互作用的機制和潛在干預靶點，尋找臨床診斷和轉歸評估的標志物，建立CSVD預警模型和精準診療策略。

3.3 卒中診療新技術 神經病學的發展離不開新技術和新工具的開發和應用。近年來，以服務卒中臨床實踐為目標，介入微創治療技術迭代升級，組織工程、非侵入性物理治療等技術的研究與應用成為前沿熱點。超分辨可視化醫學成像、分子生物醫學診斷、新型納米模擬、藥物腦靶向治療等新技術、新方法不斷涌現，為卒中診療進步帶來了新的希望。

3.4 卒中研究新范式 隨著科學研究范式變革，卒中研究更加強調不同學科間的交叉融合，不僅包括神經科學、影像醫學、藥物藥理等醫學學科之間的交叉滲透，還涉及物理、化學、材料工程、信息和計算機科學、人工智能等多學科領域的交叉互鑒。在大數據時代背景下，以高通量組學檢測為代表的生物技術日益成熟，以云計算、區塊鏈、人工智能為代表的信息技術高速發展，融合生物技術、生物醫學信息挖掘等前沿新興技術應用于腦血管病領域研究，將極大地推動卒中精準診療的進步和卒中研究的跨越發展。

4 結語

我國卒中負擔沉重，已經成為重大的公共衛生問題，加強卒中防治日益受到重視。在國家政策的支持下，我國腦血管病研究團隊在臨床實踐中緊跟國際步伐，在流行病學、卒中預防、卒中急性期規范診療等方面取得了一系列重要成果和進展。然而，卒中醫療服務水平和健康產業發展還存在很多短板，豐富的臨床資源優勢尚未很好地轉化為科研產出的優勢，卒中基礎研究滯后于臨床研究，需要面向卒中研究的前沿熱點和臨床實踐的技術瓶頸，進一步發現關鍵科學問題并進行深入系統的基礎研究。NSFC醫學科學部于2021年在面上項目中首次設立“源于臨床實踐的科學問題探索研究”專項，加大支持以臨床科學問題為導向、以服務臨床實踐為目標的臨床轉化研究[20]，激勵科研人員從臨床實踐出發，針對疾病發生、發展、診斷、防治難點，運用創新方法開展研究，發現新規律、闡釋新機制，這也為卒中研究提供了重要的政策導向。此外，我國卒中領域研究團隊還需進一步順應醫學研究范式變革，推進基礎研究和臨床研究資源的統籌整合，促進基礎研究與臨床研究的雙向轉化，提高卒中領域的科技創新水平，推動腦血管病研究的創新發展。