脑血管病的病理及病生研究进展与临床 第二节 缺血半暗带、细胞凋亡与治疗时间窗

学习目标:在第四季度神经内科继续医学教育课程中应当掌握: 1.脑出血与脑梗死的病理与临床; 2.血液动力学与缺血性脑血管病; 3.缺血性脑血管病的凝血和纤溶变化及溶栓、降纤、抗凝治疗机理; 4.纤维蛋白原与动脉粥样硬化及缺血性脑血管病; 5.缺血性脑血管病的血管内治疗; 6.缺血半暗带、细胞凋亡及治疗时间窗。     

缺血半暗带的影像学评价

急性缺血性卒中治疗的关键是救治发生缺血但尚存活的脑组织即缺血半暗带(IP)。因此,评价与判断IP对于临床治疗至关重要。近年来随着影像学技术的发展,人们对IP的认识逐步深入。尽管磁共振弥散加权成像和灌注加权成像方法有不足之处,但仍为目前显示IP的最佳影像方法,有良好的应用前景。现对评价IP常用的影像学方法进行综述,以了解各自特点和优劣。     

脑缺血半暗带与凋亡和坏死

Astyup将脑缺血半暗带定义为围绕着梗死中心的缺血脑组织，其电活动停止但保持离子平衡和结构完整。脑缺血半暗带出现后一直处于动态变化之中，Memezawat等证实半暗带损伤的可逆性。及时恢复适量恒定的血流或采用有效的药物治疗，可逆转脑组织的损伤，否则转变为不可逆性损伤。因此，缺血半暗带的转归成了缺血性脑血管疾病的治疗焦点。笔者就局灶性脑缺血与神经细胞凋亡和坏死进行综述。     

脑缺血半暗带与凋亡和坏死

Astyup将脑缺血半暗带定义为围绕着梗死中心的缺血脑组织,其电活动停止但保持离子平衡和结构完整。脑缺血半暗带出现后一直处于动态变化之中,Memezawat等[1]证实半暗带损伤的可逆性。及时恢复适量恒定的血流或采用有效的药物治疗,可逆转脑组织的损伤,否则转变为不可逆性损伤。因此,缺血半暗带的转归成了缺血性脑血管疾病的治疗焦点。笔者就局灶性脑缺血与神经细胞凋亡和坏死进行综述。 1 凋亡细胞与坏死 坏死是有害信号极度刺激造成的被动的病理性死亡。伴有一系列炎症病理改变,其特征为细胞、线粒体与内质网扩张,胞核及质膜破裂。     

缺血性卒中临床半暗带的识别:溶栓时间窗向治疗窗转变的基础

美国卒中杂志在2005年第8期(Stroke.2005;36:1700-1704)发表了澳大利亚墨尔本大学Prosser等人的文章:《使用临床-弥散像错配高特异性预测半暗带》。与过去的灌注加权像(PWI)和弥散加权像(DWI)的错配不同.本文使用了一个新的半暗带识别技术:临床-DWI错配(CDM)。CDM的定义是美国国立卫生研究院卒中分数(NIHSS)≥8,并且DWI≤25ml。这个新的半暗带参数与传统的MRI半暗带参数(PWI-DWI错配)进行了比较,PWI-DWI错配=PWIvol-DWIvol/DWIvol×100,PWI-DWI错配>20%认为有半暗带。对79例半球卒中患者在发病24小时内进行了研究,发现其中54例发病6小时内的患者中,CDM特异性93%(95%CI,62%-99%),阳性预示值95%(95%CI,77%-100%),敏感性53%(95%CI,34%-68%)。CDM的存在与以后DWI的扩展具有密切关系。     

巴曲酶注射液(东菱迪芙)对缺血半暗带细胞凋亡的保护作用

1977年Astrup等首次提出了缺血半暗带(IP)的概念。各国的学者对此进行了深入的研究。 吉林大学第一医院神经科的饶明俐教授等利用线栓法制成大鼠局灶性脑缺血/再灌注模型,对IP进行了系列研究,发现脑缺血后凋亡与坏死并存,共同参与梗死灶的形成,只是中心区以坏死为主,IP以凋亡为主。并且通过实验观察到神经细胞凋亡的时间与血流及缺血时间有关。缺血中心区凋亡细胞出现早,较早达到高峰;IP凋亡细胞达高峰的时间多在缺血后24～48h,72h仍较明显,并可长延到7d。 巴曲酶注射液(东菱迪芙)作为—种疗效好、安全性高的缺血及血栓性疾病的有效治疗药物,在临床应用已经有十余年的经验。 大量研究证实,巴曲酶注射液对脑缺血半暗带具有明确的保护作用。     

巴曲酶注射液（东菱迪芙）对缺血半暗带细胞凋亡的保护作用

环孢素A(cyclosporin A,CsA)是一种具有划时代意义的免疫抑制剂,它在血液科的应用越来越受到广大血液科医生的关注。日前,本报记者就CsA在血液系统疾病方面的应用采访了天津中国医科院血液学研究所、血液病医院邵宗鸿教授和北京大学人民医院血液病研究所黄晓军教授。 CsA的特点 邵宗鸿:CsA有三大特点:①CsA具有特异性抑制T淋巴细胞作用,可用于治疗T细胞功能亢进性疾病。②CsA通过抑制T细胞,间接抑制B细胞,可治疗大部分自身免疫性疾病。③CsA与其他免疫抑制剂如硫唑嘌岭、硫鸟嘌呤、环磷酰胺     

灯盏花素注射液治疗缺血半暗带脑梗死临床观察

脑梗死在发病数小时后即可显示T1低信号和T2高信号的区域功能性MRI可以在发病数分钟内检测的缺血性改变弥散加权成像（diffusion weighted imaging,DWI）与灌注加权成像（perfusion weighted imaging,PWI）,显示病变范围相同区域为不可逆损伤.DWI与PWI不一致区域为缺血性半暗带,如果缺血半暗带脑组织得不到挽救将发展为不可挽救的坏死,脑神经损害更严重.笔者从2006年～ 2013年5月采用灯盏花素注射液挽救缺血半暗带脑组织取得满意疗效,报告如下.     

急性缺血性脑卒中缺血半暗带影像评估研究进展

急性缺血性脑卒中是最常见的脑血管病,具有发病率高、致死率高、致残率高的特点。缺血半暗带的影像学研究对于患者早期诊断及再灌注治疗具有重要临床意义。本文就国内外计算机断层扫描（CT）和磁共振成像缺血半暗带的评估方法及其优劣进行综述,并探讨一站式多模态CT临床应用的优势。     

电针不同介入时间对脑缺血大鼠缺血半暗带保护作用的研究

目的:观察比较电针在不同介入时间点治疗大鼠脑缺血14 d,对脑缺血半暗带神经细胞的变化、神经功能恢复和脑梗死体积的影响。方法:采用SD大鼠不开颅可逆大脑中动脉阻塞(MCAO)模型,随机分为正常对照组、假手术组、缺血组和电针组(按开始电针治疗的时间分6 h、24 h、72 h、7 d四个亚组),电针百会、人中穴14 d,检测各组神经功能评分(mNSS)、变性神经元和脑梗死体积的变化。结果:mNSS评分显示,6 h电针组神经功能恢复最佳,24 h、72 h电针组次之,7 d电针组最差。各电针组脑梗死体积较缺血组皆有所缩小,以6 h、24 h电针组差异显著(P<0.01),72 h电针组具有统计学意义(P<0.05)。而电针各组缺血半暗带变性神经元百分比与缺血组相比,有降低趋势但无统计意义(P>0.05)。结论:电针治疗可能通过对缺血半暗带神经元的保护作用来延缓梗死区的进展,从而促进大鼠神经功能的恢复。在脑缺血不同时期开展电针治疗均有一定疗效,急性期开始治疗效果最佳。     

大鼠局灶性脑缺血半暗带细胞凋亡动态变化规律的研究

用线栓法制作大鼠大脑中动脉阻塞 (MCAO)模型 ,然后用特异性细胞凋亡检测方法 (TUNEL法 ) ,对局灶缺血后不同时间点的脑组织进行观察。发现MCAO后各时间点局灶缺血范围内被标记的染色阳性的凋亡细胞主要位于局灶性缺血半暗带区 ,而且随着缺血时间的延长 ,凋亡细胞数逐渐增多 (缺血 1、3、6、1 2h分别为 3.6 0± 1 .0 2、1 5 .6 0± 2 .0 6、2 2 .4 0± 1 .85、33.0 0± 2 .83/mm2 ) ,2 4h达到高峰 ( 4 6 .6 0± 3.0 1 /mm2 ) ,4 8h以后明显减少 ( 1 3.6 0±2 .4 7/mm2 ) ,72h以后 ,凋亡表现逐渐消失 ( 5 .0 0± 1 .4 1 /mm2 ) ,各时间点的凋亡细胞数目有显著差异 (P <0 .0 1 ) ;同时两两比较表明除缺血后 1h与 72h,3h与 1 2h及 4 8h外 ,其余各点之间均有显著性差异 (P <0 .0 1 )。假手术组及对侧大脑半球各时间点基本上没有凋亡细胞出现。本研究从细胞凋亡角度重新认识急性缺血性脑血管病治疗的“时间窗” ,为缺血性卒中的治疗提供依据。     

针刺对脑缺血再灌注大鼠皮质缺血半暗带细胞超微结构的影响

目的：观察脑缺血再灌注后,针刺对脑缺血再灌注大鼠皮质缺血半暗带细胞超微结构的影响。方法采用改良 Longa 氏线栓法制作局灶性脑缺血再灌注大鼠模型,用多聚甲醛灌注,戊而醛固定,醋酸铀和枸橼酸铅双重染色后,HU-12A 型电镜下观察大鼠皮质缺血半暗带细胞超微结构的变化。结果模型组6 h 神经元轻度损伤,染色质边集凝固,血管周围水肿,水肿渗出明显,毛细血管管腔狭窄,脑组织散在水肿,脑细胞破坏;针刺组5 d 后神经元结构正常,血管通畅,毛细血管内皮细胞无损伤,脑组织无水肿、渗出、无坏死区域,新生毛细血管增多。结论针刺能够减轻脑水肿,较少神经元细胞的损伤,促进新生毛细血管的增生,从而达到保护脑组织的目的。     

急性脑梗死缺血半暗带演变的磁共振波谱分析

目的:应用磁共振波谱分析(Magnetic resonance spectroscopy,MRS)研究急性脑梗死代谢物的变化规律,以观测缺血半暗带(Ischemic penumbra,IP)的存在形式和演变过程.方法:44例超急性期(<6 h)与急性期(6-72 h)缺血性脑梗死患者,按照发病时间分为5组.均行质子磁共振波谱(Hydrogen proton magnetic resonance spectroscopy,HMRS)、扩散加权成像(Diffusion weighted imaging,DWI)及常规MRI检查,在DWI高信号内梗死核心区、内缘区、外缘区及高信号外周嗣区、对侧镜像区分析代谢物N-乙酰天门冬氨酸(NAA)、肌酸(Cr)和乳酸(Lac)的含量,并计算NAA/Cr、Lac/Cr.结果:①与对侧镜像区比较:梗死核心区和内缘区在所有时间组NAA/Cr均明显降低,Lac/Cr明显增加,差异有统计学意义(P<0.05);外缘区NAA/Cr在24 h内轻度降低,差异无统计学意义(P>0.05),24 h以后差异有统计学意义(P<0.05),所有时间组Lac/Cr均升高;周围区在48 h以内NAMCr轻度降低,差异无统计学意义(p>0.05),同时Lac/Cr升高.但随后时间组内Lac未明显测出.②各兴趣区之间的NAA/Cr和Lae/Cr在发病最初6 h以内差异无统计学意义(P>0.05),随时间进展其差异有统计学意义(P<0.05 ).结论:①IP在发病的最初12～24 h存在于DWI高信号区内,随时间的延长逐渐向外周推移.②DWI高信号区外也存在IP,时问可以持续至24～48 h.     

磁共振波谱在脑梗死缺血半暗带的临床应用

目的对超早期脑梗死应用磁共振波谱技术（MRS）检查,力求量化缺血半暗带评定标准。方法对13例发病时间在2～6h的超急性脑梗死患者采用脑磁共振成像（MRI）及氢质子磁共振波谱成像（1HMRS）技术,并在2～28d内复查T2WI确定最终梗死范围。对梗死中心区、缺血半暗带及对侧镜像区,测量其代谢改变。结果①超早期脑梗死的MRS改变为乳酸（Lac）浓度升高和N-乙酰基天门冬氨酸（NAA）水平降低。②Lac升高且NAA正常或轻度下降（〈14%）的区域可能为缺血性半暗带;而Lac升高且NAA明显下降的区域（16%-34%）可能为不可逆损伤区。结论 MRS的应用可发现超早期脑梗死,并预测缺血半暗带。     

电针治疗对MCAO模型大鼠缺血半暗带GDNF表达的影响

目的观察电针"水沟""内关""三阴交""委中"穴,对脑缺血再灌注大鼠缺血半暗带区胶质细胞源性神经营养因子(glial cell line derived neurotrophic factor,GDNF)表达的影响,探讨其减轻脑缺血再灌注损伤的作用机制。方法将120只清洁级成年雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠,随机分为空白组、假手术组、模型组、电针组和抑制剂组5组,每组24只。参照Longa改良线栓法,制备大脑中动脉栓塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)模型。电针组以电针刺激大鼠"水沟""内关""三阴交""委中"穴,每天1次,连续治疗28天。抑制剂组以NF-κB抑制剂PDTC进行大鼠腹腔注射后(120mg/kg),再行电针刺激,每天1次,连续治疗28天。应用实时荧光定量聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR),检测大鼠脑组织缺血半暗带区GDNF的mRNA表达。结果与模型组相比,电针组GDNFmRNA表达在治疗后第3天时下降,在第7、14、28天时表达上升,差异有统计学意义(P0.05);NF-κB抑制剂组GDNFmRNA表达在第3、7天时下降(P0.05),在第14、28天时差异不明显无统计学意义(P0.05)。与电针组比较,抑制剂组在治疗后4个观察时间点GDNFmRNA表达均下调明显,差异有统计学意义(P0.05)。结论电针治疗能上调GDNFmRNA的表达,对缺血再灌注损伤大鼠起到脑保护作用,其作用机制可能与NF-κB信号通路的活跃性有关。     

早期高压氧治疗对急性脑梗死患者缺血半暗带和神经功能的影响

目的观察急性脑梗死（acute cerebral infarction,ACI）早期高压氧治疗（hyperbaric oxygen,HBO）对缺血半暗带（ischemic penumbra,IP）及神经功能的影响。方法按照磁共振灌注加权像（perfusion weighted imaging,PWI）/弥散加权成像（diffusion weighted imaging,DWI）,即PWI/DWI不匹配原理,入选40例具有IP的ACI患者,随机分为观察组和对照组,每组20例。两组患者均给予神经内科常规治疗,观察组同时给予高压氧治疗2个疗程。根据DWI异常信号的高低在患侧选取病灶的中心区、病灶的边缘区、病灶的中心区与边缘区中点、病灶的外周区共4个点,测量治疗前后4点的相对表观弥散系数（relative apparent diffusion coefficient,rADC）。同时采用美国国立卫生研究院脑卒中量表（National institute of health stroke scale,NIHSS）评估治疗前后神经功能的缺损程度。结果治疗后,观察组除梗死中心区以外,其余3个点的rADC均高于对照组,差异具有统计学意义（P〈0.05）;同时观察组的NIHSS评分明显低于对照组,差异具有统计学意义（P〈0.01）。结论早期高压氧治疗,能够有效挽救ACI的IP并改善神经功能缺损。     

黄芪对大鼠脑出血后半暗带神经元凋亡的影响

目的探讨黄芪对大鼠脑出血后半暗带神经元的保护作用。方法利用Narrow—alley Test检测各组大鼠的神经行为学指标;用免疫组织化学法检测Caspase-3蛋白表达和TUNEL阳性细胞数。结果神经行为学检测结果显示,模型组和治疗组大鼠的评分值较正常组明显升高,随着时间推移,治疗组大鼠评分值较模型组明显下降,有显著性差异（P〈0．05）;与模型组比较,治疗组Caspase-3和TUNEL的阳性细胞数明显降低（P〈0．01）。结论黄芪能够减缓半暗带神经元凋亡,减轻脑出血后由于神经损伤导致的功能障碍,促进神经功能恢复。     

弥散及灌注加权成像在脑梗死缺血半暗带中的应用

目的 应用弥散加权成像(DWI)、灌注加权成像(PWI)界定超早期脑梗死缺血半暗带,以提出量化评定标准.方法 13例发病时间在2～6 h以内的超早期脑梗死患者行MRI检查,包括DWI和PWI,并在2～28d内复查T2WI确定最终梗死范围.对梗死中心区、缺血芈暗带及对侧镜像区,测量其扩张变化和血流灌注.结果 ①梗死中心区与缺血半暗带表观弥散系数(ADC)平均值分别为7.01×10-4mm2/s及9.36×10-4mm2/s,tADC平均值分别为0.63及0.87.梗死中心区ADC及rADC均明显降低,缺血性半暗带ADC及rADC轻度下降,两者之间有显著性差异.②PWI显示11例超早期脑梗死存在灌注缺损区或灌注减低区,2例腔隙性脑梗死未见明显异常.③对于PWI＞DWI者.ADC值轻度降低(＜22%)的区域可能为缺血性半暗带;而ADC值明显降低(25%～53%)的区域(16%～34%)可能为不可逆损伤区.结论 DWI与PWI的联合应用可发现超早期脑梗死,并预测缺血半暗带.     

MR扩散加权成像对脑梗死缺血半暗带的诊断价值

目的探讨MR扩散加权成像在评价脑梗死缺血半暗带中的价值及临床意义。方法对首次发病的41例脑梗死患者进行常规MR及DWI扫描,并在治疗后复查MRI。对比分析患侧病灶中心区和缺血半暗带及对侧镜像区的表观扩散系数及表观扩散系数比率。结果与正常区比较缺血半暗带ADC值仅轻度下降,病灶中心区ADC值则明显下降。病灶中心区与缺血半暗带ADCR值随发病时间延长均有上升趋势。超急性期及急性期缺血半暗带区ADCR值高于病灶中心区,差异有高度统计学意义（P〈0．01）。结论DWI、ADC及ADCR可以发现急性期脑梗死和预测缺血半暗带,为指导患者的治疗提供影像学依据。