缺血性脑中风的病因及发病机制的研究情况

郑晓娇

长春中医药大学，吉林长春 130117

缺血性脑中风的病因及发病机制的研究情况

郑晓娇

长春中医药大学，吉林长春 130117

缺血性脑中风是脑疾病中的最主要的一类疾病，因其具有发病迅速、病情复杂、病情变化快、致死与致残率偏高等特点，被誉为本世纪对人类的健康最具有“影响力”的神经系统疾病。该文通过分析 4 个发病机制和病因，并通过这些机制明确临床中针对那部分去治疗可以更加有效地改善患者的临床症状，进而为临床及科研提供部分依据。

缺血性脑中风；病因；发病机制

脑组织是人体所有组织中对于血液和其中的氧需求最高的组织器官，短暂或一过性的缺血、缺氧都会对脑组织构成严重的影响， 可以引起相应的病理变化，最终导致脑损伤或脑死亡，而这种病情的变化，通常都是伴随 着 缺血、缺氧的时间 延长而 加 重[1-2]。 脑 水 肿的出现是脑缺血性疾病的早期标志，同时脑水肿还可以影响到颅内压及相应部分的脑血管走形和神经走形，以至于形成脑疝等。 因此，脑水肿是决定了病情变化及脑梗塞引起的 缺血、缺氧的程度 深 浅 的 重 要 标志之一[3]，并 可以决定患者的远期预后，甚至生命存活。而脑组织的缺血、缺氧还可以影响到脑神经细胞的生存与功能变化，严重的缺血缺氧还可以导致神经阻断，最终在临床中以突然昏倒，口眼歪斜，半身不遂，语言不利等较为严重的临床症状群 出 现[4-5]。 然而在 众 多 发病机制中的 部 分 研 究 中，可以从大脑由于缺血、 缺氧所引发的一系列反应看出，脑缺血的导致大脑神经细胞的损伤及血流量减少而出现的并发症。而脑血流量及流速的强弱有决定了脑组织中脑细胞的能量代谢，这种串联反应，正说明了缺血性脑中风的作用机制非常复杂，同时包括了像细胞内能量代谢障碍机制和氧化去极化反应机制；细胞氧化应激机制及炎症介质反应机制和神经细胞凋亡衰老机制等，由于这些机制的出发点各不相同，但都会进一步影响到脑细胞的恢复与好转，相互重叠有互相影响，因此这种恶性循环会加重脑组织的缺血缺氧引发的并发症，最终导致大脑不可逆性损伤。

1 缺血性脑中风的脑组织能量代谢障碍及脑细胞内缺氧去极化

缺血性脑中风的脑细胞及脑组织是出于一种持续性缺血模式下，因此脑组织的能量代谢是在脑组织缺血后开始作用的，而其中由于脑组织缺血就会影响脑组织的正常摄取养分及氧气，因此细胞内的代谢能力就要有所下降，而由于能量合成与释放的下调，需要能量出入细胞内的离子因此而失去平衡，最终由于细胞内外的离子失衡而进一步的加重能量代谢的调整。而由于供血不足导致的细胞损伤会进一步使细胞周围的供血及周围的脑组织包括脑神经细胞在内发生缺氧去极化反应，这种反应的实质是由于低氧区内细胞在乏氧的情况下，无法正常新陈代谢及转述需要的离子和营养物质，排出细胞废物及毒素，而在缺血后的脑细胞及脑神经恢复方面，只有依靠及时恢复血液供应及抑制缺氧引起的细胞极化反应。

缺血性脑中风后，细胞内是缺氧的状态，而这种缺氧的状态会影响细胞内的钾离子及钙离子的转输导致细胞内的钙离子大量的富集增加，而最终因超出负荷量导致细胞的信号传导功能瘫痪，而这种机制具体的作用是通过高通透性的钙离子富集，使钙离子的细胞内流增加， 而细胞膜的离子泵因大量内流的钙离子而瘫痪，同时细胞质内的钙离子浓度升高，影响需要钙离子传递的细胞信号，致使细胞传导功能瘫痪，同时内流增加的钙离子导致大量的细胞内自由基的增加，进而加重了这一细胞信 号 传 导的功能[5]。 缺血 性 脑 中 风 所 导致的细胞内离子超负荷的危害还是多种多样，其中的一部分离子超负荷而引发细胞内的炎症反应及细胞加速凋亡进度为其主要的表现。这种代谢的消耗集中在刺激胶质细胞后引发其分泌和产生过多的炎性细胞因子包括有白介素和细胞毒性氨基酸产物，从一个方面加速了细胞的凋亡及炎症反应的深入。而细胞浆中的钙离子浓度偏高会进一步促进和刺激细胞内其他酶的释放和合成，这样所产生酶会加速和促进细胞的快速凋亡，而细胞浆中的饱和钙离子还会引起神经元中关于细胞信号传导功能的缺失。因此控制脑组织过度的能量代谢及减少脑组织内细胞内缺氧去极化反应可以有效治疗脑缺血引起的脑损伤。

2 缺血性脑中风与细胞氧化应激反应的关系

细胞的氧化应激反应又称为氧化应激（OS），它是指人体在受到刺激的时候，体内的活性分子被迫的产生增多，以达到消除刺激产生信号源。 这种活性物质包括有活性氮自由基及活性氧自由基，这些拥有大量自由基的物质由于氧化的程度远远高于那些被清除的氧化物质， 导致人体的氧化系统同抗氧化系统的平衡失偏，进而导致了机体组织的伤害。正常人体内存在两大类的抗氧化系统，这两类系统根据自己的工作不同，把人体抗衰老发挥的淋漓尽致，其中酶学抗氧化系统是体内较活跃的抗氧化的机制，而其中包括了过氧化氢酶及谷胱甘肽过氧化酶等物质，这些物质可以有效地将人体的氧化自由基清除，达到清除垃圾的目的，同时在人体正常的时候，氧化环境及抗氧化系统是动态平衡的，人体只有维系这种平衡才能健康、茁壮的成长，而另一种对抗氧化的系统成为非酶学类抗氧化系统，其中以维生素及微量元素组成。大量的研究显示机体内的高活性分子的释放及活性氧自由基及活性氮自由基刺激可以诱发血管的再造或进一步缺血。

在细胞内的氧化应激反应中活性氧自由基的反应是比较活跃的，而这里的活性氧自由基包括有氧阴离子（O2-）及羟自由基（OH-）和过羟自由基（H2O2）这几类，而氧阴离子自由是是诱发其他氧化应激反应的起始端，其中对细胞危害最大当属羟自由基，而细胞内有清除氧自由基的物质，但生理状态下由于细胞内不会大量的生产自由基，因此足以消除这些促使细胞老化的物质，但特定的情况下，这些超氧化物歧化酶将这些多余的自己中和掉，阻断其毒性作用，而脑缺血时大量新生产的自由基远远大于其清除的能力，这样的结果导致未清除的自由基侵袭细胞，即所谓的氧化应激损伤，通过一些对于大鼠脑组织的研究发现，脑组织对于氧化应激的反应非常灵敏，因此自由基可以轻易攻击大脑组织细胞。 而细胞内的另一种活性自由基是氮自由基，其中包括了大量的一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2）和过氧化亚硝酸盐（ONOO-）等。 一氧化氮是一种不稳定性气体，其化学性质非常活跃，在通常情况下可以很轻松地与阴性氧离子结合形成稳定的二氧化氮，而在人体内部则与机体的其他物质发生反应，最终形成硝酸盐或者亚硝酸盐，因为这类盐类可以稳定地存在于机体内。因此说当大脑发生氧化应激反应是，这种一氧化氮的大量生成都是依靠这种物质的大量释放与合成分解的作用。在短暂的脑供血不足时，一氧化氮的产生与释放又不相同了，由于缺血的时间未达到大量提供一氧化氮合成酶的释放，而仅仅表现为少量的一氧化氮的释放，同时是以氧自由基的释放偏高为主。这种释放与产生的区别主要取决于大脑对于缺血的应激反应，由于时间短暂，未能及时开发这种复杂的反应机制，而仅仅以氧气的自由基形式进行的氧化应激反应也从侧面说明了人体，尤其是大脑对于氧的摄入的重要性，每一步都需要氧的参与，一旦不能达到生理供需时就会出现各种应激反应。

3 缺血性脑中风的细胞炎症介质反应机制

在炎症介质反应中，主要的物质是一种被叫做炎症因子的物质，其中包括有 IL、TNF、NO 等物质，这些炎症因子的聚集与富集都阻碍了正常细胞对于细胞内有营养物质的代谢与利用，而炎症因子由于其特殊的炎症表面可以有效地与细胞内的营养物质优先分解使其表达成为自己需求的物质，而失去了这类营养需要供应的相应细胞成分，最终导致细胞内平衡打破，而使细胞失去了正常工作能力，最终导致细胞的死亡。

炎症反应的介质不仅仅是白细胞，还有神经胶质细胞，这种细胞的生成与释放是一个双向调节作用的细胞，从中透过其产生及作用机制，可以明白炎症作用对于整个脑组织的缺血、缺氧起到的作用是什么，同时也可以知道对于治疗时机的选择和对于药物的应用，应该以什么类型的药物为主。由于脑组织的损伤后会刺激和产生对于代偿应激而做出修复功能的细胞或氨基酸，这类细胞可以用来修复和完善被进攻或丢失的一部分细胞正常组织，同时还可以修补受损的神经元，而因其过度的生长及在细胞内的大量存在，都会导致其他免疫信号的释放，而间接地影响到其他神经细胞的神经传导及转输，这些炎症介质既能具有神经毒素的作用又可以对延缓脑部其他组织细胞的衰老起到一定作用，因此说这类炎症介质细胞是一组间谍细胞。胶质细胞是一种大脑皮层中广泛存在的一类具有潜在变幻功能的巨噬细胞，属于炎症介质中比较不稳定的一部分组成，而胶质细胞在大脑组织严重缺血时会转化为巨噬细胞参与脑组织的炎症反应，同时将大脑组织内由于缺氧而产生的毒素吞噬并排除，但这个过程会占有细胞内的大量能量和空间，同时对于细胞膜的信号传递产生错误的信号影响，导致细胞内的信号无法正常表达出去，最终导致了细胞的受损与凋亡。

4 缺血性脑中风的神经元细胞的凋亡

在正常情况下细胞的死亡途径有细胞坏死和细胞凋亡两种。坏死是指细胞由于内部的细胞表达无法适应正常的生命模式而被迫表达，最终无法适应而细胞丧失其功能；细胞凋亡通常是指细胞内的某种特异分子的激活与表达而导致细胞无法正常工作，最后死亡。 脑细胞的死亡情况与其他细胞并无区别与不同，但当脑细胞缺血的时候，这种机制就会发生变化，有实验证明了当大脑组织严重缺血时，机体会对这种缺血进行特异性表达，加速脑细胞的衰老和凋亡，而这部分细胞集中表达在神经元细胞上，由于神经元细胞同其他细胞相比属于特殊类型细胞，其中大量的胶质细胞及免疫应答因子大量富集，而在机体缺血时，这部分的需求量增加会给细胞带来巨大的负担和压力，因此神经元细胞的凋亡速度要比其他细胞迅速。

综上所述，缺血性脑中风的发病机制中每个机制的具体产生过程均是一个独立有相互影响的过程，在这个过程中，除了导致最终缺血区的脑组织更加缺氧的结果外，每一种机制之间的关系，先后发生的顺序及那种机制的调控可以反方向的调节机体，减少细胞衰老、凋亡所带来了临床中负面症状或效应，而这些主要的机制例，属氧化应激反应和细胞炎性介质反应最为重要，也是机制中相对复杂的，是值得细细研究，并通过这些机制明确临床中我们针对那部分去治疗可以更加有效地改善患者的临床症状，从而达到控制这种棘手的疾病。

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R255

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1672-5654（2017）02（a）-0189-03

10.16659/j.cnki.1672-5654.2017.04.189

2016-11-10）

郑晓娇（1989.10-），女，吉林长春人，硕士，研究方向：中药学。