缺氧缺血性脑损伤的分子生物学研究进展
缺氧缺血性脑损伤是由心脏骤停引起的较为严重的后果，损伤可由单纯缺氧或组织中毒导致，损伤的程度则取决于缺氧的时间。动物研究表明，脑缺血后脑葡萄糖、糖原、三磷酸腺苷（ATP）和磷酸肌酸的浓度立即下降并在10-12分钟内迅速消耗殆尽，同时细胞内外离子浓度和膜电位变化及自由基和一氧化氮产生会在数分钟内造成不可逆的神经元和脑损伤。本文对缺血缺氧性脑损伤的分子生物学损伤机理及治疗研究进展进行梳理。
标签：缺血缺氧性脑损伤；分子生物学；神经细胞死亡
1.缺氧缺血后组织的生化变化
血液循环停止后所带来的组织损伤是多方面的。缺氧去极化是脑缺血的早期变化之一，也是机体缺氧缺血后的主要表现之一，导致细胞内外的电解质成分改变，同时ATP下降[1]。脑缺血后1-3分钟内，局部缺血组织的两个神经纤维和细胞体区域之间会出现一个大的负直流偏移，由于细胞功能受损造成细胞外Na+，氯化物和Ca2+降低，钾渗透到细胞外间隙。缺氧去极化和Ca2+向细胞内的流入时造成的细胞外Ca2+、Na+浓度的急剧降低会造成细胞中Ca2+的浓度大幅增加。研究结果显示，Ca2+向细胞内渗透的过程可能由NMDA受体所控制，使细胞内钙激活钙依赖过程增加，如钙蛋白酶系统，该系统直接参与了细胞骨架、膜结构、信号转导途径和细胞凋亡的重塑[2]。钙蛋白酶抑制剂可有效减少细胞死亡指示钙蛋白酶在脑缺血损伤中发挥了重要作用[3]。钠引发的损伤则与胞浆Ca2+的增加、ATP的减少和谷氨酸释放综合引起的。而运用药物抑制Na+流通和抑制细胞内Na+浓度是防止脑缺血的有效措施。脑缺氧缺血后一到两分钟内，高能磷酸盐（如ATP）即下降到其最低值，乳酸和氢离子（H+）释放造成细胞内PH值下降形成酸中毒，当PH值在6.1-6.5之间时，神经元仅可存活约10-12 min，长时间的酸中毒，会使细胞功能受损和水肿情况进一步加剧。此外，高血糖增加乳酸量分泌量从而使酸中毒状况进一步恶化，因此慢性高血糖可增加缺血性损伤程度，增加死亡率[4]。此外，脑缺血时，具有毒性和兴奋性的神经递质—谷氨酸释放，同时其他一些具破坏性的酶如脂肪酶，蛋白酶和核酸酶被激活，对神经元组织造成破坏。自由基含量也会在脑缺血后的初期增加[5]。另外，脑缺血后，一氧化氮产生，过氧亚硝酸盐和一氧化氮毒性的主要介体也会相应产生[6]，Panahian等用去除了神经型一氧化氮合酶的小鼠进行动物实验发现清除一氧化氮后小鼠椎体细胞的细胞损失率由85%降为了32%，指示一氧化氮与细胞凋亡具有密切的关系。因此脑缺血后一氧化氮的增加可能加快了细胞死亡从而导致脑损伤。对缺氧缺血后组织的生化变化及导致的脑损伤机制进行梳理如表1所示。
缺血缺氧后，由于细胞内外介质条件发生改变从而造成了細胞功能的变化，其主要由线粒体受损、细胞骨架破坏和谷氨酸受体的激活所引起。细胞内Ca2+增大的早期，线粒体会发生损伤，可以明显的观察到线粒体的瞬间肿胀，并伴随有解聚核糖体和高尔基复合体异常现象[7]。线粒体功能受损可引起ATP的降低、
新生大鼠缺氧缺血性脑损伤时Ｂｃｌ－2蛋白表达的研究 【摘要】目的：通过研究新生大鼠脑缺血时bcl-2蛋白在海马区的表达特点，探讨bcl-2蛋白在缺血缺氧性脑损伤（HIBD）的作用。方法：56只7日龄新生SD大鼠随机分为1个对照组和7个实验组。给动物吸入含有92％氮气和8％氧气混合气体建立新生大鼠HIBD动物模型，分别在脑损伤后不同时间点(0.5、1、3、6、12、24、48、72 h等)断头处死动物，取海马组织，用免疫组织化学方法检测海马脑神经细胞凋亡及bcl-2蛋白表达情况。结果：TUNEL染色的阳性细胞数与bc1-2蛋白阳性的细胞数在HIBD后的不同时间点出现分别有显著差异，海马区bcl-2蛋白阳性细胞在HIBD后立即出现，6 h达到高峰，之后渐下降。结论：bcl-2蛋白强表达于海马缺血区和缺血周边区的神经元，与神经元的存活或死亡有一定联系。 【关键词】新生大鼠；脑缺氧缺血；bcl-2基因；细胞凋亡 脑组织对缺氧极为敏感，神经细胞极易因低氧缺血而受到损伤，如何提高脑组织对低氧缺血损伤的耐受性，是当前一个热门研究课题。新生大鼠缺氧缺血性脑损伤(hypoxic ischemic brain damage，HIBD) 导致的继发性神经元死亡、丢失与细胞凋亡有关。Bcl-2(称为B细胞淋巴瘤/白血病-2) 是从小鼠细胞淋巴瘤中分离得到的原癌基因，是已被发现的与细胞凋亡关系密切的基因，可在中枢神经系表达[1]。本研究用新生大鼠HIBD模型，采用免疫组织化学法来研究Bcl-2蛋白在缺氧缺血（hypoxic ischemic，HI）后脑海马区组织中表达的动态变化，探讨bcl-2基因在HIBD后神经元凋亡中的作用，对HIBD的临床治疗提供理论依据。 1 资料与方法 1．1 实验动物与分组：7日龄SD大鼠56只(由沈阳医学院实验动物中心提供)，体重（15±1．6）g，雌雄兼用，随机分为1个对照组和7个实验组，每组7只。对照组只做颈部手术，不结扎血管，不作HI处理。 1．2 试剂：TUNEL细胞凋亡染色试剂盒和bcl-2基因表达染色试剂盒均为santacrosz产品。辅助试剂有磷酸缓冲液(PBS)、蛋白酶K、二氨基联苯胺(DAB)等，均由北京中山生物技术有限公司提供。 1．3 方法 1．3．1 HIBD动物模型建立：（1）按照文献动物仰卧于手术台上[2]，固定其四肢，行颈部手术，用丝线结扎右侧颈总动脉，消毒缝合切口，放回原饲养环
缺血性脑损伤中的细胞治疗研究 缺血性脑损伤是指由于脑血管阻塞或破裂导致的脑组织缺氧、缺血、缺养，最 终引起脑细胞坏死或死亡的一种疾病。该疾病具有高发病率和死亡率，给患者和家庭带来毁灭性打击。近年来，随着细胞治疗技术的突破，越来越多人开始关注缺血性脑损伤中的细胞治疗研究，希望寻找到一种更为有效的治疗方法。 细胞治疗是一种新兴的治疗方法，该方法利用细胞的再生能力和多向分化潜能，通过植入归巢到受损组织中，对组织进行重建和修复。在缺血性脑损伤中，细胞治疗可通过对神经干细胞、成体细胞和基因改造细胞等的应用，促进神经细胞的再生、代谢、不死和修复，从而最大限度地减小脑损伤的范围和程度。 神经干细胞是一种具有自我复制和分化潜能的细胞，在缺血性脑损伤的治疗中 具有潜在的优势。以神经干细胞为主要治疗手段的研究表明，神经干细胞可以通过植入到受损脑区进行分化和成型，再产生与其受损或死亡的细胞相同的神经元和星形胶质细胞，从而有效地恢复了受损的神经组织结构和功能。同时，神经干细胞具有广泛的来源，不仅可以从自身体内获得，还可以从外源性获得。这种多源性的神经干细胞提供了一种更加便捷、安全、有效的治疗方法，具有广泛的应用前景。 与神经干细胞不同，成体细胞的再生潜力相对较低，但是它们可以通过基因修饰、组织培养等技术手段重获分化潜能。在缺血性脑损伤的治疗中，利用成体细胞的再生潜力优势，研究人员引入HO-1等基因，将成体细胞转化为神经细胞，以此 促进神经细胞的再生和修复，取得了一定的成功。 除了神经干细胞和成体细胞外，基因改造细胞也在治疗缺血性脑损伤的过程中 发挥着重要作用。具有良好的成分和功能的基因改造细胞可以产生神经营养因子和神经细胞生长因子等物质，从而促进神经细胞的生长、修复和再生。该方法弥补了传统治疗手段无法达到的疗效和局限性，显示出极高的治疗效果和广泛的应用价值。
脑缺血再灌注损伤机制研究进展 脑缺血再灌注损伤是一种复杂的病理生理过程，其机制涉及多个因素。近年来，随着对脑缺血再灌注损伤机制的深入研究发现了一些新的分子靶点和治疗方法，为临床防治提供了新的思路。本文将对脑缺血再灌注损伤机制的研究进展进行综述。 脑缺血再灌注损伤是指脑组织在缺血缺氧后恢复血液供应过程中出 现的加重损伤甚至坏死的现象。其主要机制包括氧化应激、炎症反应、细胞凋亡和自噬等。当脑组织缺血时，能量代谢障碍导致细胞内钙离子堆积，引发氧化应激反应，产生大量自由基和细胞因子，进而引发炎症反应。这些炎症因子会破坏细胞膜和线粒体，导致细胞死亡。脑缺血再灌注过程中还会出现神经细胞凋亡和自噬等现象，这些现象在一定程度上也参与了脑缺血再灌注损伤的发生和发展。 目前，对于脑缺血再灌注损伤机制的研究已经涉及到许多方面。一些研究发现，某些药物如依达拉奉、胞磷胆碱等可以减轻脑缺血再灌注损伤的程度，这些药物主要通过抗氧化、抗炎、抗凋亡等作用发挥保护作用。细胞治疗也成为研究热点，一些干细胞如间充质干细胞、神经干细胞等在体内外实验中表现出对脑缺血再灌注损伤的保护作用，其机制主要包括减轻炎症反应、促进血管再生、减少细胞死亡等。针
对脑缺血再灌注损伤机制中的特定靶点如PI3K/Akt/mTOR通路、JAK/STAT通路等的研究也取得了很大进展，为开发新的治疗方法提供了理论依据。 展望未来，脑缺血再灌注损伤机制的研究将更加深入和广泛。需要进一步探究脑缺血再灌注损伤的详细机制，发现更多参与损伤过程的分子靶点。针对这些靶点进行药物设计和发现将会是研究的重点，目前许多药物已经进入临床试验阶段，预计在未来会有更多的治疗性药物问世。随着细胞治疗技术的不断发展，干细胞治疗也将会在脑缺血再灌注损伤治疗中发挥更大的作用。需要加强多学科之间的合作，包括神经科学、生物学、药理学、医学等，以促进研究成果的快速转化和应用。 脑缺血再灌注损伤机制研究进展迅速，研究发现了一些新的分子靶点和治疗方法，为临床防治提供了新的思路。随着研究的不断深入和拓展，未来将会有更多的创新性研究成果问世，为脑缺血再灌注损伤的防治提供更加有效的手段。 脑缺血再灌注损伤是一种复杂的病理生理过程，其机制涉及多个因素和环节。近年来，随着研究的深入，对脑缺血再灌注损伤机制的认识也不断加深。本文将综述脑缺血再灌注损伤机制的研究进展，以期为
谷氨酸在缺血性脑损伤中的作用及机理研究概述 【关键词】脑缺血脑损伤谷氨酸 近年来通过最新的分子生物学技术如PCR、cDNA探针联合高度特异性抗体等的应用，有关缺血性脑损伤分子生物学机理的新观念不断涌现，其中对兴奋性氨基酸—谷氨酸（Glu）在缺血性脑损伤中的作用及机理的研究较成熟。现已公认，兴奋性氨基酸（EAA）的过度释放是导致缺血性神经元死亡的重要机理。特别是对NMDA受体激活产生的细胞内Ca2+持续增高是迟发性神经元死亡的重要原因。现对目前研究现状进行综述如下。 1 Glu的生化生理特性 正常状态下，神经元胞浆的Glu浓度在10mm/L，胞外则为0.6μm/L，突触间隙为1μm/L，而在突触终端囊泡内可达100mm/L，胞内外Glu的浓度相差万倍以上。突触间隙内的Glu主要通过Na+依赖的谷氨酸转运蛋白（Glutamate transporter, XAG-)摄入胶质细胞和神经元内使其失活。该载体蛋白摄取一个阴离子，伴随两个Na+进入细胞内，同时一个K+和OH-排出细胞外，并至少有一个阳离子产生静电效应。因此，Glu的转运伴随电流产生。正常生理条件下，X-AG将Glu摄入到神经元和胶质细胞，这种摄入依赖正常的电位差，尤其是细胞内外的Na+离子梯度。突触后膜受体脱敏是Glu活性终止的另一个机制，Glu与受体结合后，G蛋白与膜受体分离，传递代谢性细胞内的信息，而同时Glu受体分子发生变构调节，对Glu的亲和力下降。另外，在生理状态下Glu/胱氨酸转运体（XC-）释放一分子的Glu，摄取一分子的胱氨酸入细胞内，两者藕联转运。胱氨酸在细胞内迅速被还原为半胱氨酸，一部分参与细胞内重要自由基清除剂谷胱甘肽的合成，另一部分则出细胞氧化成胱氨酸，重新参与XC-系统循环。 2 Glu对中枢神经细胞的兴奋毒性损伤机理 Glu对中枢神经细胞继发性损害的作用机理尚不十分明了，Glu的兴奋毒性作用主要是通过其受体（Glu R）介导的。目前，兴奋性氨基酸受体的亚型主要分为5型：即N-甲基-D-天冬氨酸受体（NMDA）、红藻氨酸（KA）受体、2-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸(AMPA)受体、1-氨基环戊烷-1，3-二羧酸（ACPD）受体和L-2-氨基-4-磷酸基戊酸（L-AP4）受体。Glu可通过激活AMPA 受体、KA受体、NMDA受体产生兴奋性毒性作用。脑组织损伤后Glu浓度明显升高，可使其受体激活，引起神经细胞下述变化：①Glu R活化可引起短期内Glu 摄取的抑制和刺激Glu进一步释放，使神经细胞外液中Glu浓度过度升高，并形成恶性循环。Hu等［1］对11只产期鼠的纹状体内注入25nmol/L NMDA引起兴奋毒性作用，进而测量亲和力和对其的抑制情况，发现对Glu摄取的抑制作用在短期内（1h）是增强的，而在第1～5天呈现持续性的降低。这表明外源性Glu R兴奋剂NMDA在短期内可抑制Glu的摄取，引起Glu蓄积，造成同侧前脑
急性缺血性卒中的神经元损伤研究进展 摘要：急性缺血性卒中(acute ischaemic stroke,AIS) 是残疾和认知缺 陷的主要原因，占全球所有死亡率的5.2%。脑血管短暂或永久性闭塞导致缺血性 卒中占卒中的大部分。缺血性卒中发作后的梗死大小和神经系统严重程度取决于 发生后的时间段、缺血的严重程度、全身血压、静脉系统和梗死的位置等。缺血 性脑卒中是一种复杂的疾病，缺血性卒中后的神经元损伤一直是目前研究的重点。本综述将提供缺血性卒中基本病理。此外，还总结了缺血性脑卒中和神经元损伤 的主要机制和应用于缺血性卒中的最新治疗方法。 关键词：脑梗塞；缺血性脑卒中；神经元损伤机制；临床管理 中图分类号: J0 文献标志码: A 急性缺血性卒中(acute ischaemic stroke,AIS)的基本病理原因是血管内血 栓形成，可导致脑组织坏死和局灶性神经元缺陷。缺血性脑卒中有三个已知的主 要原因：50%由脑血管的动脉硬化斑块和动脉硬化斑块的破裂引起，20%由心源性 栓塞引起，25%由小血管病变引起的腔隙性梗死引起[1]。此外，其余5%是由于其 他特殊原因，如血管炎和颅外动脉夹层[2]。急性缺血性卒中可在缺血发作后很短 的时间内引起严重的脑和神经元损伤[3]。缺血性脑卒中会引起不同程度和类型的 脑损伤，包括脑组织病变和结构损伤，以及神经元死亡和缺陷等。根据大量研究 缺血性脑卒中的机制和临床管理的结果，缺血性卒中的神经元损伤有三种主要机制。首先，缺血和梗塞引起的神经元丢失是神经元损伤的最直接原因之一[4]。关 于这种机制，研究人员一直专注于神经保护和再生的过程，以及相关的生物标志 物和分子途径[4]。其次，缺血引起的血管阻塞过度产生活性氧（ROS），并且已 经表明氧化应激会加剧神经元损伤并导致严重的功能缺陷[5]。对氧化应激作出反 应和缓解氧化应激的途径被广泛研究，以帮助减少神经元损伤。缺血引起的炎症 是导致中风后神经元进一步损伤的另一个因素[6]。因此，有效地操纵免疫反应可 能有助于减少神经元损伤。
缺血性脑卒中的治疗研究进展 过去的研究主要集中在缺血性脑卒中的危险因素和预防方面，近年来越来越多的研究缺血性脑卒中的治疗。在发病机制方面，血小板聚集和炎症反应是缺血性脑卒中发生发展的重要因素。血小板聚集会导致血栓形成，阻塞血管，进而引起脑组织缺血；炎症反应则会在缺血性脑卒中发生后引发继发性损伤，加剧脑组织坏死。因此，针对这两个因素的治疗成为研究重点。 在诊断方面，头颅CT和磁共振是常用的诊断方法。头颅CT可以快速准确地诊断大部分缺血性脑卒中，但对于发病早期的小病灶或后循环缺血的诊断效果不佳；磁共振则具有更高的分辨率和灵敏度，能够发现早期缺血和脑组织水肿等情况，但对于一些特殊情况下无法配合的患者不适用。还有一些新的诊断技术如功能磁共振、灌注成像等也在研究中。 在治疗方法方面，主要包括药物治疗和手术治疗。药物治疗是缺血性脑卒中治疗的基础，包括溶栓药物、抗血小板药物、抗炎药物等。溶栓药物如组织型纤溶酶原激活物（t-PA）可以溶解血栓，恢复血液供应；抗血小板药物如阿司匹林可以抑制血小板聚集，防止血栓形成；抗炎药物则可以减轻炎症反应，减少继发性损伤。手术治疗则包括机
械取栓、血管成形术等，主要针对较大的血栓或严重的血管狭窄患者。随着医疗技术的进步，手术治疗的安全性和有效性逐渐提高，成为部分患者的重要治疗选择。 虽然缺血性脑卒中的治疗研究取得了一定的进展，但仍存在许多问题和挑战。溶栓药物治疗的时间窗较窄，且存在出血风险，因此对于一些患者并不适用。虽然抗血小板药物可以有效防止血栓形成，但长期使用也可能会增加出血风险。手术治疗的费用较高，且需要专业的技术和设备支持，因此限制了其在临床的广泛应用。 未来的研究方向主要是寻找更加安全、有效的治疗方法，以及探索缺血性脑卒中的发病机制，以期发现新的治疗靶点。随着免疫治疗和细胞治疗等新兴技术的发展，这些治疗方法有望为缺血性脑卒中治疗提供新的选择和途径。同时，研究也需要在缺血性脑卒中患者的长期康复和功能恢复方面进行深入探讨，以提高患者的生活质量。 缺血性脑卒中的治疗研究取得了一定的进展，但仍需要进一步的研究和探索。未来需要更加深入地了解其发病机制，以便发现新的治疗方法，并提高缺血性脑卒中患者的治疗效果和生活质量。 缺血性脑卒中：了解危害、发病机制与治疗方法
自噬在缺血性脑卒中的作用及分子机制研究进展 周海倩;黎晓;黄志华 【摘要】随着电子显微镜和分子生物学的发展,越来越多研究表明自噬参与了缺血性脑卒中的发生发展.一系列分子机制参与了自噬的调控,如PI3 K/Akt-mTOR、Ca2+/AMPK/mTOR、MAPK和HIF-1α/BNIP3信号通路,以及Beclin1 、LC3-Ⅱ、P62、凋亡相关蛋白和热休克蛋白等.本文就缺血性脑卒中时参与自噬的可能分子机制作一综述,为研究与治疗缺血性脑卒中提供新思路. 【期刊名称】《赣南医学院学报》 【年(卷),期】2018(038)002 【总页数】6页(P117-122) 【关键词】自噬;缺血性脑卒中;分子机制 【作者】周海倩;黎晓;黄志华 【作者单位】赣南医学院,江西赣州341000;赣南医学院基础医学院,江西赣州341000;赣南医学院基础医学院,江西赣州341000 【正文语种】中文 【中图分类】R743 缺血性脑卒中发病率高，占全部脑卒中的60%～80%。通常，由于缺氧缺血性脑病和急性脑血管意外引起脑组织血流不足，继而发生脑细胞代谢障碍，最终导致脑细胞死亡和组织不可逆性损伤。溶栓治疗是临床上有效的治疗方法，但其有限的时
间窗及高复发率使临床医生束手无策。因此，寻找有效的治疗新靶点及新药物极为迫切。 自噬(Autophagy)是通过自噬溶酶体系统对自身细胞质内异物、损伤和衰老细胞器进行吞噬降解的过程，它属于非胱冬肽酶依赖的程序性死亡。由于自噬有丝分裂后的活性蛋白质的运输和性质，生理状态下，神经元的存活高度依赖于自噬。但近来研究表明[1-2]，在缺血性脑卒中后，自噬被激活并且可能参与了缺血性脑卒中的 发生发展。一系列分子机制参与了自噬的调控，如PI3K/Akt-mTOR、 Ca2+/AMPK/mTOR、MAPK和HIF-1α/BNIP3信号通路，以及Beclin1、LC3-Ⅱ、P62、凋亡相关蛋白和热休克蛋白等。本文主要介绍自噬在缺血性脑卒中的作用及其可能的分子机制。 1 自噬的概述 自噬(Autophagy)源于希腊语，意思是“吃(phagy)自己(auto)”。它是一种高度 保守的细胞行为，主要参与细胞内大分子物质的循环及再利用、受损细胞器的清除，在维护细胞内环境稳态方面起着重要作用。 当细胞内部条件改变，如细胞器和胞质积聚或损伤；或者细胞受到外界条件刺激，如饥饿、高温、低氧、激素刺激等，都可诱发自噬[3]。哺乳动物的细胞自噬常分 为三种：大自噬(macroautophagy)、微自噬(microautophagy)和分子伴侣介导 的自噬(chaperon-mediated autophagy, CMA)。一般情况术语中的“自噬”指 大自噬，它主要负责降解胞内稳定永存的蛋白质，以产生氨基酸来维持营养缺乏时细胞的生存。微自噬是通过溶酶体膜凹陷，直接吞噬细胞质、细胞器或细胞核，形成自噬体，再被溶酶体酶降解。分子伴侣介导的自噬具有一定选择性，分子伴侣HSC70识别带有KFERQ序列的可溶性胞质蛋白底物，最后降解带有KFERQ序列的蛋白质底物。在中枢神经系统发挥作用的主要为大自噬和分子伴侣介导的自噬[4]。
细胞外囊泡在缺血性脑卒中中的研究进展 细胞外囊泡是一种从细胞膜上脱落或由细胞分泌的携带RNA，DNA、蛋白质、脂质等多种分子的具有双层膜结构的囊泡状小体。多项研究表明，细胞外囊泡在缺血性脑损伤的发生发展过程中发挥重要作用，且可用于缺血性脑损伤的诊断、治疗及预后等方面。 缺血性脑卒中是导致人类长期残疾和死亡的主要神经系统性疾病之一，占脑卒中的87%，是局部脑组织因血流突然中断导致脑组织坏死，进一步引起脑损伤的疾病。据报道，缺血性脑卒中可能是由动脉粥样硬化、高血压病、血栓形成、糖尿病等多种危险因素引起的。 脑缺血后血流量恢复可导致出血性转化、血脑屏障破坏和脑损伤，继而出现氧化应激、细胞内钙超载、兴奋毒性、细胞凋亡、炎症激活、蛋白异常表达及线粒体损伤等，进一步加剧了缺血性脑损伤。 目前，组织纤溶酶原激活剂（Tissueplasminogenactivator，tPA）溶栓治疗是临床治疗缺血性脑损伤的首选药物，同时也可利用他汀类药物或神经保护类药物改善缺血性脑损伤患者的临床症状，但疗效不明显。 近年来，神经修复机制的研究为缺血性脑损伤的治疗提供了新思路。越来越多的研究表明，细胞外囊泡因其自身的性质，可通过血脑屏障作用于中枢神经系统，并通过多种机制保护脑组织，这些发现表明不同来源的细胞外囊泡可通过脑缺血预处理保护大脑，改善临床神经功能缺损症状。本研究通过探讨细胞外囊泡在缺血性脑损伤中的作
用机制，以期为缺血性脑损伤的诊断、治疗及预后靶点的选择提供依据。 1.外泌体与疾病发生发展的相关性 细胞外囊泡（Extracellularvesicles，EVs）是一种携带RNA，DNA、蛋白质、脂质等多种分子的膜小泡，由质膜与多囊泡内小体融合形成，并由细胞释放到胞外，主要由微囊泡（Microvesicles，MVs）和外泌体（Exosomes，Exs）组成，其中外泌体是由细胞释放的40~150nm 的小囊泡，是一种新型的内源性递送体系，其存在于体液中如血清、血浆、母乳、唾液、尿液、羊水和脑脊液。 外泌体作为在细胞间转移生物活性分子的天然载体，具有免疫原性低、生物降解性强、能包裹内源性生物活性分子、能穿透血脑屏障等特点。近些年，越来越多的证据表明外泌体参与各种疾病的发病进程。 有研究表明，外泌体在免疫监视、癌症发生发展过程中有重要的作用，尤其在细胞间交流、细胞的侵袭转移中发挥重要作用，且肿瘤来源的外泌体是肿瘤细胞和基质细胞之间通讯的重要介质，例如头颈部鳞状细胞癌（Headandnecksquamouscellcarcinoma，HNSCC）来源的外泌体可通过重编程受体内皮细胞促进血管生成，进一步影响HNSCC 的发生发展。 间充质干细胞来源的外泌体可通过减轻缺血再灌注（Ischemia/Reperfusion，I/R）诱导的炎症反应，进而降低肾损伤；同时人脐带间充质干细胞来源的外泌体也可减轻充血和炎症反应，进而
颅脑损伤基础研究的新进展 创伤性颅脑损伤（traumatic brain injury，TBI）是一个全球性的健康问题。近年来，随着分子生物学及其他相关学科的发展和认识水平的提高，国内、外对颅脑损伤的基础研究主要围绕在颅脑损伤后继发性损伤机制和损伤后微循环变化两方面展开。综合国内外有关颅脑损伤的基础研究文献，现就这方面的研究综述如下。 1脑损伤发生的机制 TBI最初仅为部分性损伤，但以后数小时至数天内会有许多继发性损害[1]，即二次脑损伤（secondary brain insult，SBI）。大量动物实验和临床研究证实，外伤造成的脑损害并不仅仅是在伤后瞬间完成的，而是伤后数小时至数天内逐渐形成的继发性脑组织缺血、缺氧、细胞周围内环境的改变。后者是外伤后脑损害的主要病理过程。此过程系由多种因素综合所致，其既可导致神经元死亡也可在治疗过程中被修复。二次损伤会明显加重原发脑损伤和创伤性脑水肿，是导致神经功能障碍的主要原因[2]。目前认为，颅脑损伤的机制主要有以下几方面因素。 1.1自由基产生增加在小鼠颅脑损伤模型中，一氧化氮（NO）自由基作为一个重要的观察指标，其合成量是大幅增加的[3]。研究表明，脑组织中超氧岐化酶（SOD）和谷胱甘肽过氧化酶含量较低，其自身清除氧自由基的能力差。自由基反应在脑损伤后脑组织能量代谢障碍以及细胞膜结构破坏等病理过程中起重要作用[3]。颅脑外伤患者伤后早期脑脊液中脂质过氧化物含量显著升高，并且与伤情和预后有关。伤情越重，升高程度越显著，患者预后越差。大量实验研究证实，氧自由基清除剂能够减轻颅脑伤后继发性脑损害、保护血脑屏障、减轻脑水肿、防止神经元膜结构损害等。糖皮质激素、维生素C、甘露醇等是临床广泛应用的氧自由基清除剂，但临床疗效尚不确定。 1.2神经递质受体及其受体异常颅脑损伤后神经递质和受体出现递质释放、突触前或突触后结合及神经元内信息传递异常[4]。颅脑损伤后异常变化的神经递质有：乙酰胆碱、儿茶酚胺、5-羟色胺、兴奋性氨基酸、内源性阿片肽（8-内啡肽、强啡肽、脑啡肽）等。神经递质及其受体系统的病理改变会导致脑血流异常、脑组织代谢异常和脑水肿，甚至直接杀伤神经元和神经胶质细胞。动物实验研究表明伤后早期阻断或协调神经递质和受体异常变化，对脑外伤有一定的治疗效果。但到目前为止，尚无一种特异性受体类似物或拮抗剂在临床上证明安全有效。 1.3细胞因子和趋化因子的作用TBI发生以后，颅内的炎症反应和免疫应答发生显著变化[5-6]。机体会产生肿瘤坏死因子（TNF）、白介素（IL）、细胞间黏附分子（ICAM-1）、血小板活化因子（PAF）等大量的细胞因子。TNF能够诱导自身及IL-1、IL-2、IL-6等其他细胞因子产生，导致血脑屏障通透性增加，加重氧自由基释放，促进脑组织损害[7]。同时，动物模型研究发现，病灶周围炎症趋化因子（CCL-2、CCL-20、CCL-21等）产生增加，致使巨噬细胞和中性粒细
CDK13基因对缺氧性脑损伤小鼠细胞凋亡的影响引言 缺氧性脑损伤是一种常见的神经系统疾病，通常由于缺氧、缺血、创伤或其他原因导致脑细胞受损。细胞凋亡在缺氧性脑损伤的发病机制中起着重要作用。CDK13是一种蛋白激酶，在调节细胞周期和转录过程中发挥重要作用。关于CDK13基因在缺氧性脑损伤细胞凋亡中的作用仍知之甚少。本研究旨在探究CDK13基因对缺氧性脑损伤小鼠细胞凋亡的影响，并且为神经保护策略的开发提供新的思路。 材料与方法 1.实验动物 本研究选取健康的C57BL/6J小鼠为实验对象，将其随机分为对照组和实验组。 2.细胞培养 从小鼠脑组织中分离出原代小鼠脑细胞，并进行细胞培养。对实验组进行缺氧处理，模拟缺氧性脑损伤。 3.转染 将CDK13基因分别转染到缺氧性脑损伤细胞和正常细胞中，并设立空白对照组。 4.实验组 将小鼠分别置于正常氧气环境和缺氧环境下，并在一定时间后取脑组织进行实验。 5.检测指标 使用免疫组化、Western blotting 和细胞凋亡检测试剂盒分别检测细胞凋亡率、CDK13基因表达水平和相关蛋白表达水平。 结果 1. CDK13基因在缺氧性脑损伤小鼠细胞中的表达水平显著增加，与对照组相比有统计学意义（P<0.05）。 2. 在经CDK13基因转染后，缺氧性脑损伤细胞中的细胞凋亡率显著减少，与空白对照组有统计学意义（P<0.05）。 3. 缺氧性脑损伤小鼠细胞经CDK13基因转染后，细胞凋亡相关蛋白（如Bcl-2、Bax）的表达水平发生变化。
讨论 CDK13基因是细胞周期和转录调节的关键因子，它的表达水平与缺氧性脑损伤小鼠细胞的凋亡有着密切的关联。研究结果表明，通过转染CDK13基因可以明显减少缺氧性脑损伤细胞的凋亡率，这为探索缺氧性脑损伤治疗新靶点提供了新的思路。但需要注意的是，CDK13基因在细胞凋亡中的作用机制尚不清楚，需要进一步的分子生物学和细胞生物学研究来阐明。 结论 本研究初步发现了CDK13基因对缺氧性脑损伤小鼠细胞凋亡的影响，为缺氧性脑损伤的治疗提供了新的靶点和治疗策略。未来的研究方向应该着重于CDK13基因在细胞凋亡信号通路中的作用机制，并探索其在临床应用中的潜力，为神经保护策略的开发提供更多的理论支持。
缺血性脑血管病相关单核苷酸基因多态性研究进展 摘要】缺血性脑血管病是一种多基因遗传病，是遗传因素和环境因素共同作用 的复杂性疾病，其发病有明显的家族倾向，并与种族相关。随着基因组计划的完 成及分子遗传学的发展，从基因水平探讨其发病机制成为医学界关注的热点。目 前已发现多种与缺血性脑血管病相关的基因多态，本文就近几年研究热门的几种 与缺血性脑血管病相关的基因多态性的研究进行综述。 【关键词】缺血性脑血管病基因多态性分子遗传学单核苷酸多态性 【中图分类号】R743 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2013）03-0330-02 缺血性脑血管病是临床上的常见病、多发病，死亡率及致残率很高，流行病 学的调查研究表明，脑血管病是遗传因素和环境因素相互作用和相互影响的一组 复杂疾病。研究表明，基因多态性是决定人体对疾病易感性与抵抗性、疾病临床 表型多样性以及人体对药物治疗反应差异性的重要因素。单核苷酸多态性标记成 为新一代的遗传标记系统，成为基因多态性的研究热点。本文主要就近几年国内 外研究热门的几种与缺血性脑血管病相关基因的基因多态性研究现状进行综述， 以期对缺血性脑血管病的致病基因研究有更全面的了解。 1 NJNJ2基因 NINJ基因最初是在研究外周神经损伤后再生过程中Schwann细胞的基因表达 变化时发现的．此后又发现了其同源分子，故将原来的NINJ基因称为NINJl基因，后发现的同源分子基因称为NINJ2基因[1]。两个基因编码的蛋白均为膜蛋白，介 导细胞的黏附。NINJ2在外周神经损伤后再修复的过程中起重要作用，受神经损 伤所诱导，起着引导神经再生的作用[2]。其2个SNP位点(rsl242579l、rsll833579)紧邻NINJ2基因的5’端，可能影响NINJ2的转录或调控，而已有的研究显示两个SNP位点与卒中的发病相关联．由此推测NINJ2可能在卒中的发病过程中起重要 作用。王欣等[3]的研究表明在中国汉族人口中，rsl2425791位点的次等位基因(A) 基因型将增加罹患缺血性卒中的风险，不增加出血性卒中的风险。这一结果与已 有的在其他种族中进行的实验结果一致，而rsll833579位点不与任何一种卒中的 发生相关联。而陈廓等[4]的研究则表明rsll833579位点多态性与中国房山汉族人 群脑卒中易感强相关。 2 PRKCH基因 PRKCH基因，位于14q22-23，共229．1kb，包含14个外显子。PRKCH基因 编码PKCη蛋白，是蛋白激酶C(protein kinase C，PKC)一个亚型。PKC是1977年 在脑组织胞质成份中发现的一类参与信号传导的丝氨酸／苏氨酸激酶[5]。一类钙、磷依赖性的蛋白激酶，在跨膜信号传递过程中起着重要作用。PKC通过催化多种 蛋白质上丝、氨酸／苏氨酸残基磷酸化，使底物蛋白质构象发生改变，调节多种 细胞的代谢、生长、增殖和分化。PKC分三大类至少十二种亚型。作为一种上游 激酶，PKC可通过对其下游底物进行磷酸化作用并导致相应的生物学功能改变， 从而参与多种生理和病理过程[6]。 PKCη是新PKC亚类之一，于1990年被识别，主要受二酯酰甘油、磷脂调节 而对钙并不敏感，至今其特异的作用底物并不明确，参与动脉粥样硬化的具体机 制亦不十分明确。病理研究发现：PKCη丰富地表达于粥样斑块的泡沫巨噬细胞、单核细胞中，而单核／巨噬细胞有着促进脂蛋白的摄取、活性氧簇的释放以及免 疫介导作用，是动脉粥样硬化形成过程中的重要因素，在动脉粥样硬化形成的各
针刺对缺血性脑血管病的分子生物学调节机制的研究进展刘晓华;沈梅红;李忠仁 【摘要】针刺对缺血性脑血管病神经元损伤具有多方面的保护作用,许多研究已证实,针刺的分子生物学调节机制包括抑制细胞凋亡、抑制炎性细胞因子、抗自由基损伤及脂质过氧化反应、调节一氧化氮(NO)及一氧化氮酶(NOS)、阻抑细胞内钙的超载、拮抗兴奋性氨基酸释放、对cGMP和cAMP信使的调节、调节能量代谢等方面均有显著的变化.本文就其进展进行综述及回顾. 【期刊名称】《针灸临床杂志》 【年(卷),期】2010(026)006 【总页数】3页(P62-64) 【关键词】缺血性脑血管病;针刺;分子生物学调节机制 【作者】刘晓华;沈梅红;李忠仁 【作者单位】南京中医药大学第二临床医学院,江苏,南京,210046;南京中医药大学第二临床医学院,江苏,南京,210046;南京中医药大学第二临床医学院,江苏,南京,210046 【正文语种】中文 【中图分类】R246.6 缺血性脑血管疾病属中医“中风”的范畴,包括短暂性脑缺血发作、脑血栓形成和脑栓塞,是中老年人常见病,具有发病率高、致残率高、死亡率高、治愈率低的特点,
严重影响人类的身心健康和生活质量。当前对该病的防治已成为医学研究的重要课题。许多研究资料从实验研究方面证实[1]：针刺对缺血性脑血管病的神经元的受损具有确切的疗效及保护作用,其机制研究目前已从整体水平深入到细胞和分子水平。本文将就近年来针刺对缺血性脑血管病保护作用的分子生物学调节机制作一系统回顾并综述如下。 1 抑制细胞凋亡 脑缺血后引起的迟发性神经元损伤即凋亡,涉及蛋白质合成和复杂的信号级联反应,是缺血性神经元损伤的最延迟环节。邹氏等[2]发现针刺可抑制脑局部缺血后 c-fos 蛋白的表达,进而调控其后发的凋亡相关基因,发挥抑制细胞凋亡的作用。孔氏等[3]证实电针可通过下调局灶性脑缺血再灌注海马 CA1区促凋亡基因 Fas水平,抑制细胞凋亡,减轻缺血半暗区神经元损害。李氏等[1]报道电针可显著改善脑纹状体缺血性神经元损伤凋亡细胞的形态,使 Bax蛋白的表达明显减少,同时上调抗凋亡基因bcl-2蛋白的表达,提示电针有抗缺血神经元凋亡的作用。其机制与针刺促进 bcl-2基因的表达,使其抑制因缺血、缺氧所引起的自由基生成、谷氨酸增加、细胞内钙超载及神经生长因子缺乏等造成的神经细胞凋亡有关。 2 抑制炎性细胞因子 脑组织缺血后,损伤区炎性细胞聚集增加,炎性细胞因子表达上调,参与脑缺血后炎症性损伤而加重脑缺血。近年来研究表明,中枢神经系统(CNS)可对各种损害产生炎性反应,如肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素和粘附分子在 CNS炎症反应的扩散和持续方面已被强调。周氏等[4]发现电针可显著改善脑缺血再灌注大鼠神经缺损行为体征,同时明显降低脑组织髓过氧化物酶(MPO)、TNF-α的含量。说明电针对脑缺血再灌注损伤有显著的保护作用,其机制可能为调节脑组织 MPO、TNF-α水平,遏止炎症反应,减轻缺血再灌注继发性神经元损伤。实验[5]证明头针可减轻急性脑缺血再灌注后白细胞的浸润,下调 TNF-α、IL-1β的表达,从而减缓炎性免疫反应,减轻
中国脑血管病杂志2013-10-09分享 缺血性脑卒中的研究始于20世纪70年代，在早期,通过对卒中发病机制和调节介质的研究，提示神经保护药是潜在、有效的干预和治疗药物。此后，大量研究采用动物模型来探讨缺血后脑内生化和分子生物学的改变，证实部分药物确实具有一定神经保护作用，为神经保护药物在临床中的应用提供了依据。相关的研究数据显示，卒中神经保护的研究正逐渐成为生物医学的研究重点。 传统意义上的神经保护是指通过拮抗、阻滞或减慢卒中发病过程中，引起不可逆缺血性脑损伤的生物化学和分子生物学物质水平的改变，来改善疾病的预后。卒中研究中的神经保护不包括溶栓，如组织型纤溶酶原激活剂（rt-PA)、尿激酶、血管内机械装置干预等、抗血栓药(肝素、低分子量肝素）、抗血小板聚集药物（如阿司匹林、Dipyridamole、Abciximab)及纤维原蛋白清除药物(如Ancnxl)等治疗措施。 卒中神经保护药物的研究历经20余年，有超过100项的临床试验。但是，伴随2005年和2006年新英格兰医学杂志发表的2篇以NXY459为代表的氧自由基清除剂临床试验的阴性结果，神经保护药物的研发陷入了深深的漩涡，提示研究界有必要对以往的临床前研究与临床研究进行评价。 根据国际卒中中心最新数据表明，目前研究规模较大的神经保护药物包括钙通道阻滞剂、谷氨酸受体拮抗剂、自由基清除剂、磷脂酰胆碱前体物、钠通道阻滞剂、钙螯合剂、一氧化氮抑制剂、血清素激动剂、阿片类拮抗剂、生长因子、白细胞黏附抑制剂、γ-氨基丁酸激动剂等。其中钙通道阻断剂和谷氨酸受体拮抗剂在临床前实验和临床试验的数量最多，规模最大。我们拟对这两种药物从临床前试验到临床试验的研发及结果进行介绍，分析临床前与临床研究之间结果差异巨大的原因。并对最新的神经保护药物研究的进展予以介绍。 钙通道阻滞剂 神经元电压门控阳离子通道调节钙、钠、钾的跨膜转运。在急性缺血性卒中发病过程中，离子通道受损，特别是钙离子稳态被破坏，钙内流增多并通过一系列病理生理学的改变最终影响细胞状态，导致缺血后脑组织的损伤。卒中治疗方案之一是阻断神经元电压门控离子通道，保护神经元。尼莫地平是卒中研究最为广泛且深入的钙通道阻滞剂。 尼莫地平是1 ,4 -二氢吡啶钙通道的拮抗剂，对神经元作用强，并选择性地作用于脑血管平滑肌，适用于治疗蛛网膜下腔出血引发的脑血管痉挛，并可减轻神经功能的损伤。 临床前研究
缺血性脑损伤与瞬时受体电位M通道的研究进展缺血性脑血管病是临床常见病、多发病，其发病机制复杂。钙超载在缺血 性脑损伤中起重要作用。瞬时受体电位M通道（transient receptor potential melastatin，TRPM）是位于细胞膜上的一类重要的非选择性阳离子通道超家族，对钙离子有较高的通透性，在缺血性脑损伤中起重要作用，对TRPM通道的研究将成为治疗缺血性脑损伤新的靶点。本文就胞内钙离子超载在缺血性脑损伤中的作用、TRPM通道及其參与的缺血性脑损伤的机制予以综述。 标签：脑缺血；钙超载；瞬时受体电位M通道 随着世界人口老龄化速度的加快，缺血性脑血管病的发病率逐年升高，现已成为威胁人类生命的最主要疾病之一，因其发病率、致残率和病死率高，给个人、家庭和社会带来巨大的精神压力和沉重的经济负担。近年来研究发现，脑缺血和缺血后再灌能引起一系列病理和生化的变化，主要表现为脑能量耗竭，兴奋性氨基酸释放增加，胞内钙离子（intracellular calcium concentration，[Ca2+]i）超载，氧自由基产生增加，细胞坏死和凋亡等[1]。其中，胞内钙离子超载被认为是脑缺血诱导神经元损伤的主要机制。除了NMDA型谷氨酸受体和电压门控性钙通道以外，瞬时受体电位通道（transient receptor potential channels，TRP）因其对阳离子的通透性的特点[2]，该通道家族在缺血性脑损伤中的作用受到越来越多的关注，并成为研究的热点之一。 1 [Ca2+]i与缺血脑损伤 在生理情况下，细胞外钙离子（calcium，Ca）浓度为1～2mmol/L，细胞内则小于200nmol/L，两者相差10000多倍。生理情况下，Ca2+主要由Ca2+通道和Na+-Ca2+交换两种途径进入胞内，胞内的Ca2+由钙泵泵出细胞外。细胞内Ca2+处于一个动态平衡的状态，这种钙稳态对于维持细胞正常的生理功能有重要的意义[3]。脑缺血缺氧时，由于细胞能量代谢障碍，导致ATP耗竭，钙泵活性下降，不能将细胞内的Ca2+及时泵出胞外，是导致Ca2+超载的一个原因。由Ca2+通道介导的Ca2+内流主要与谷氨酸释放增加关系密切[1]。研究表明，脑缺血时，突触前膜释放大量的谷氨酸，Glu又通过突触前非N-甲基-D-天冬氨酸（N-Methyl-D-Aspartate，NMDA）受体激活蛋白激酶C抑制其自身的摄取，加重细胞外谷氨酸的堆积，促进大量的Ca2+经NMDA型谷氨酸受体进入胞内，导致细胞内Ca2+超载[1]。用NMDA受体特异性的阻断剂MK-801可明显抑制谷氨酸升高[Ca2+]i的作用[4]。胞内钙超载可通过以下途径引起及加重缺血性脑损伤：（1）细胞内钙超载时，大量钙离子进入线粒体内，使线粒体内原来外正内负的膜电位减弱或丧失，氧化磷酸化脱偶联，ATP生成受到抑制，同时电子传递链中电子外漏，促进自由基的生成，使损伤加重。线粒体中Ca2+增多，可与磷酸氢根，促进了缺氧性酸中毒的发生。干扰氧化磷酸化过程，导致能量产生障碍；（2）胞内钙超载可致胞浆内或溶酶体内Ca2+依赖性酶和磷脂酶大量激活，分解细胞膜结构，破坏细胞骨架，导致细胞死亡；（3）细胞内Ca2+升高激活磷脂酶A和磷脂酶C，分解细胞膜磷脂，产生大量游离脂肪酸（如花生四烯酸），这些脂肪
纳米载药系统应用于缺血性脑卒中的研究进展 目的：了解纳米载药系统在缺血性脑卒中领域的研究现状，为新型药物制剂的研发提供参考。方法：以“Nanoparticles”“Ischemic stroke”“Brain”“Nanomedicine” “Liposome”“Imaging”等为关键词，在PubMed、Elsevier等数据库检索2010-2017年的相关文献，对纳米载药系统应用于缺血性脑卒中领域的研究进展进行总结。结果：共检索到相关文献1 115篇，其中有效文献49篇。神经保护剂类等药物用于治疗缺血性脑卒具有较好的效果，但血脑屏障的存在使得大部分药物无法入脑发挥疗效，而纳米载药系统可作为递送药物入腦的有效方法。用于缺血性脑卒中的纳米载药系统主要有脂质体、纳米粒、纳米凝胶、树状大分子胶束以及基于无机纳米材料的载药系统等类型，不同类型的载药系统各有不同的优缺点。其中，脂质体的载药率、入脑效率高，但稳定性和分散性较差；聚乳酸-羟基乙酸共聚物纳米粒稳定性好，但存在突释问题；壳聚糖纳米粒缓释性、靶向性较好，但分散性较差，可能有潜在的有机溶剂毒性；纳米凝胶缓释性能良好，但生物相容性还需提高；树状大分子载药系统包载性能良好，但有潜在的生物毒性；基于无机纳米材料的载药系统仍存在生物相容性问题。超顺磁性氧化铁与胆碱等已制成纳米系统用于脑缺血成像研究。结论：纳米载药系统在缺血性脑卒中领域的应用大多处于实验室研究阶段，今后需进一步重点解决现有纳米载药系统的稳定性、缓释性及生物相容性等问题。 关键词纳米载药系统；缺血性脑卒中；治疗；脑靶向；血脑屏障；研究进展 脑卒中是一种由于脑部血管突然破裂或因血管阻塞导致血液不能流入大脑而引起脑组织损伤的疾病，主要分为缺血性脑卒中（又称为“脑梗死”）和出血性脑卒中，临床上以缺血性脑卒中为多见，其发病率约占脑卒中的80%以上[1]。目前，缺血性脑卒中的临床最佳治疗方法是溶栓治疗，即在发病后4.5 h的最佳治疗时间窗内静脉注射抗血栓药物以溶解血栓，从而恢复脑部血流灌注[2]。然而，由于最佳治疗时间窗较短，大部分患者无法及时接受有效治疗；此外，溶栓疗法也有引起再灌注损伤和出血等风险[3]。许多临床前研究表明，神经保护剂（如抗氧化剂、细胞凋亡抑制剂）等药物在治疗缺血性脑卒中方面具有较好的效果，然而血脑屏障（BBB）的存在使得大部分神经保护类药物无法进入脑部发挥疗效[4]。 BBB是存在于脑组织和血液系统之间的生理屏障，能够有效阻挡有毒物质入脑，为脑组织维持了相对稳定的内环境，但同时也阻断了大部分药物进入脑组织发挥对脑部疾病的治疗作用[5]。将药物递送入脑的传统方法包括经鼻给药、将药物改造成亲脂性前药、破坏紧密连接蛋白使得BBB暂时打开等，但都有其各自的不足之处：经鼻给药在鼻屏障完好的条件下无法入脑；小分子药物通过酯化修饰后可入脑，但容易被BBB上的外排泵通道排出脑外；打开BBB使药物入脑的同时也可能导致有毒物质入脑而引发其他疾病。基于此，开发新的载药系统以更有效地将药物递送到脑缺血病灶区，已成为当前缺血性脑卒中治疗领域的研究热点。
mTOR信号通路在缺血性脑损伤中的作用及机制 哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）是细胞内重要的信号分子，在各种刺激因素下激活后，通过mTORC1和mTORC2两种复合物介导下游，广泛调节生理活动，如细胞生长、新陈代谢、蛋白质合成与细胞存活等。近年来，mTOR信号通路在中枢神经系统中的作用引起极大关注[1]。目前已发现mTOR信号通路具有多种功能，包括阻止神经细胞凋亡、抑制自噬性细胞死亡、促进神经细胞再生及促进血管再生等，提示其具有防止缺血神经细胞死亡与促进组织修复的功能。在缺氧缺血性脑损伤过程中，伴随着能量消耗、氧化应激、细胞因子和细胞程序性死亡等多种病理生理过程[2]，研究显示，mTOR 信号通路与这些病理生理过程存在紧密联系。 1 mTOR信号通路 mTOR是一种进化上高度保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，属于磷脂酰肌醇激酶相关激酶（the phosphatidylinositol kinase-related kinase，PIKK）家族成员之一。mTOR的初级结构由几个保守的结构域构成，包括FRB区、FAT域和串联的重复HEAT单位[3]。生理状态下，mTOR与多种蛋白结合形成两种结构和功能不尽相同的大分子复合物：mTORC1（mTOR，raptor和MLST8）和mTORC2（mTOR，rictor和MLST8），二者活性主要通过其羧基末端特异性底物磷酸化调节，主要活化位点分别位于丝氨酸2448位点及丝氨酸2481位点[4]。在氧化应激、低能量状态（AMP/ATP比值增加）、营养物质（如葡萄糖、氨基酸）缺乏和生长因子释放等因素刺激下，mTOR信号通路被激活。 mTOR上游有几种重要的信号分子，如磷脂酰肌醇3-羟基激酶（PI3K）、蛋白激酶B（Akt）、丝氨酸/苏氨酸激酶肝激酶B1（LKB1）、AMP活化的蛋白激酶（AMPK）等。目前已知脑组织中存在多条mTOR信号通路，其中最重要的是PI3K-Akt-mTOR信号通路[5]和LKB1-AMPK-mTOR信号通路[6]。在生长因子刺激下，PI3K活化，进而通过磷脂酰肌醇依赖性激酶1、2（PDK1、PDK2）磷酸化Akt，导致mTORC1上游结节性硬化复合物TSC1-TSC2解聚，激活mTORC1;当机体处于低能量状态时，细胞内AMP水平上升，LKB1激活，在LKB1和AMP 刺激下，AMPK活化，继而磷酸化并激活TSC1-TSC2，抑制mTORC1[7]。 mTORC1下游效应因子主要是核糖体40S小亚基S6蛋白激酶（P70S6K）和翻译启始因子4E结合蛋白1（4EBP1），二者共同调节翻译起始速度、蛋白质合成与细胞生长，其中S6K能够促进延长因子-1a、poly（A）结合蛋白等蛋白质的转录与翻译，4EBP1则可增加低氧诱导因子-1（HIF-1）、血管内皮细胞生长因子（VEGF）、细胞周期蛋白D1等蛋白的表达[8]。 mTORC2能在能量消耗、生长因子等因素刺激下激活，通过磷酸化包括PKC、Akt和SGK1在内的AGC激酶家族，发挥调节肌动蛋白、细胞骨架和细胞存活等作用[9]。