李洁 李宗欢 袁慧

1.山东第一医科大学（山东省医学科学院）研究生部，山东 济南 250117；2.聊城市人民医院骨科，山东 聊城 252000；3.山东第一医科大学第二附属医院神经内科，山东 泰安 271000

脑卒中是由于脑梗死、脑出血或蛛网膜下腔出血导致的神经功能损伤，引起局灶性脑功能丧失，约占全球死亡人数的10%。急性缺血性卒中（脑梗死）占脑卒中的80%～85%，尽管其发病率越来越高，但有效的临床治疗手段极为有限。溶栓治疗急性脑梗死患者已显示出良好的疗效［1］，但随后不可避免的会出现缺血/再灌注（ischemia/reperfusion，I/R）损伤，此外，大多数患者不适合这个狭窄的治疗时间窗口，特别是在发展中国家，如中国［2］。因此，寻找一种新的方法来改善急性脑梗死患者的预后仍是一项紧迫任务。1993年Przyklek等［3］首次在动物模型中证明了短暂阻断旋支可保护心肌免受随后持续左前降支冠状动脉阻塞的影响，提出远隔缺血预适应（remote ischemic preconditioning，RIPC）。根据诱导缺血适应所用缺血刺激与拟保护缺血事件之间的时间先后关系，可将远隔缺血适应分为3种亚型：远隔缺血前适应、远隔缺血期（中）适应和远隔缺血后适应。但是，在某些特殊情况下，难以区分远隔缺血适应的具体类型，此时可统称为RIPC，其既包含了远隔缺血适应的不同亚型，也包含了不同亚型之间的相互组合。RIPC是一种内在保护性现象，它通过3～4个周期的非致命性局部缺血再灌注到远端组织，保护包括脑、心和肾在内的重要器官免受持续的缺血灌注损伤［4］。近几年人们投入大量时间和精力来解释缺血预适应现象，并已经收集到大量数据，证实了缺血预适应可以治疗急性脑梗死的潜力。然而，目前临床证据仍然有限。因此，RIPC是否或何时被批准作为一种有效的治疗手段应用于急性脑梗死是一个需要解决的问题。本文旨在阐明RIPC在急性脑梗死脑保护治疗中的潜力，阐明缺血预适应的常用实施方法和过程中发生的一些内源性修复机制，试图将这些年来在这一前景广阔的领域开展的临床研究作一综述。

1 RIPC保护时间窗

RIPC脑保护具有2个保护时间窗：①早期时间窗：RIPC后1～3 h出现早期保护作用，可持续3～4 h，主要通过细胞内信号级联和翻译后蛋白修饰介导；②延迟时间窗：24～72 h出现延迟保护作用，可持续48～96 h，甚至可长达几周，主要与预处理事件后新的蛋白质合成有关［5］。延迟时间窗可能更具有临床应用的价值。

2 RIPC最常用的实施方式

在相对不重要的器官实施RIPC，可避免在心、脑等重要器官实施RIPC带来高风险。采用的方法包括以下2种。侵入性方法主要包括在动物肠系膜上动脉、股动脉和腹主动脉等交替闭塞和去闭塞。然而，这些侵入性方法的缺点是不能直接转化为临床应用。显然，当考虑患者使用这种治疗时，最方便和最安全的方式是非侵入性技术，其操作方法是采用血压袖带充气和放气以诱导上下肢的缺血和再灌注，充气5 min加放气5 min为1个循环，通常1次需重复3～5个循环，每天1～2次，连续7～14 d才能起到保护作用［6］。

3 RIPC脑保护的作用机制

远端器官产生的保护性信号通过3种途径传递到大脑：体液途径、神经元途径和免疫途径［7］。当这些信号终止于大脑神经细胞时，将诱导自噬激活，引起线粒体功能改变，包括K/ATP通道开放。此外，其他一些蛋白质的合成也受到调控，如水通道蛋白4（AQP4）和神经球蛋白（Ngb）。

3.1 体液途径

接受肢体RIPC的动物或人的血液，可以保护未发育的受体大脑免受I/R损伤，这表明存在保护性体液因子。保护性体液因子包括：（1）腺苷A1受体：腺苷A1受体对动物的缺血再灌注损伤可提供神经保护。Paez等［8］对大鼠进行缺血、再灌注处理，结果显示RIPC减少了梗死面积；但在再灌注阶段给予A1受体阻滞剂，这种作用被消除。证明了腺苷A1受体参与了RIPC机制。（2）内皮NO合成酶（endothelial nitric oxide synthase，eNOS）：eNOS是一种负责产生内皮源性NO的蛋白质，与脑I/R损伤密切相关。（3）缓激肽：缓激肽在缺血组织中作为内源性细胞保护介质。Sharma等［9］表明缓激肽通过激活PI3K/Akt/eNOS信号通路和释放NO调节氧化还原状态来提供保护。（4）热休克蛋白：热休克蛋白有减轻和保护缺血的作用。Dubey等［10］使用脑缺血小鼠模型，显示RIPC使细胞中热休克蛋白的表达增强，过度表达的热休克蛋白可保护脑缺血。（5）肿瘤坏死因子α：RIPC能通过降低肿瘤坏死因子α发挥保护作用。Ramagiri和Taliyan［11］通过大鼠试验，发现RIPC能够降低肿瘤坏死因子α水平。

3.2 神经元通路

在过去的几年里，除针对心脏研究的证据外，缺血性中风的实验也证实了神经元通路的存在。如Ren等［12］研究表明，用传入神经阻断剂（辣椒素）进行预处理，可以消除大鼠肢体RIPC诱导的神经保护，这表明了传入神经的作用。随后研究证明神经节阻断剂（六甲铵）可以解除RIPC的神经保护作用，证实了神经节在神经元通路中的重要性［13］。且有动物研究表明，迷走神经刺激可减少脑梗死面积，这意味着迷走神经参与了这一途径。

3.3 免疫途径

最近报道了免疫途径在肢体RIPC神经保护中的一个直接证据：刘宗健［14］对MCAO大鼠后肢进行短暂的缺血处理，结果CD3+CD8+T细胞减少，并消除了血液中CD3+/CD161a+NKT细胞的减少；此外，RIPC提高了外周血B细胞的百分比，从而逆转了中风后B细胞数量的减少。结果揭示了RIPC提供的脑缺血神经保护期间显著的免疫变化。

3.4 最后通路

在这些保护性信号被传递到靶器官后，有一条最终的共同途径汇聚在线粒体上，打开mito-K/ATP通道。Sun等［15］在大鼠局灶性脑I/R模型上进行的实验表明，阻断mito-K/ATP通道可消除缺血预处理的保护作用，证实了大脑中存在这种最后的共同通路。

在影响线粒体之前，神经细胞自噬的调节可能是最终共同通路中的重要一步。最近的研究表明，自噬在RIPC中起着保护作用，它通过消耗受损和功能障碍的线粒体来抵消细胞色素C的释放和死亡信号。

除了对自噬和线粒体的调节作用外，中枢神经系统神经细胞中的其他一些重要分子也有报道。（1）AQP4：已有研究表明，当大脑受到损伤时，AQP4表达上调，可能与血脑屏障通透性增加有关。在MCAO大鼠后肢进行的RIPC能明显减轻脑水肿，下调星形胶质细胞AQP4的表达［16］。（2）脑红蛋白（neuroglobin，Ngb）：Ngb是一种已知的中风环境中的神经保护剂，在缺血性损伤期间，Ngb能增加大脑中的氧利用率，以限制梗死的范围。Ren等［17］对老鼠进行肢体预处理，结果发现Ngb表达增加。

4 RIPC对急性脑梗死脑保护的临床研究现状

急性脑梗死治疗往往伴随着神经功能的损伤，脑保护治疗已成为急性脑梗死治疗的重要研究方向之一。多项研究表明，RIPC对急性脑梗死脑保护有一定作用，RIPC可降低急性脑梗死的发生率，改善急性脑梗死的预后及复发。

4.1 RIPC用于急性脑梗死院前急救

Hougaard等［18］在送往医院的途中对多名缺血性中风患者进行了一次以4个充气和放气为周期的RIPC治疗（患者在4.5 h内接受了溶栓治疗），在校正了基础脑灌注、脑弥散受损程度，1个月后随访，用磁共振成像方法，通过确定基线时PWI和DWI之间体积差异来量化半暗带挽救，虽然结果显示病变体积变小的趋势不显著，但美国国立卫生研究院卒中 量 表(national institute of health stroke scale，NIHSS）评分与对照组相比却明显降低，表明院前RIPC可能有立即的神经保护作用，但仍需进一步证实。

4.2 RIPC用于急性脑梗死急性期治疗

在一项随访研究中，26名缺血性卒中患者在急性脑梗死后24 h内接受4个周期的RIPC，分别在RIPC前、RIPC中和RIPC后 第4天抽 血 检测血浆S100-β、基质金属蛋白酶-9、肌钙蛋白T、C反应蛋白和热休克蛋白、内源性大麻素等生物标志物变化，在RIPC治疗90 d后评估NIHSS评分，通过重复测量未发现RIPC对血浆S100-β蛋白、基质金属蛋白酶9、肌钙蛋白T和C反应蛋白水平的影响；但干预后4 d，RIPC导致血清总热休克蛋白27和磷酸化热休克蛋白显著增加，而人类热休克蛋白27在实验性中风中具有神经保护作用；NIHSS评分在90 d后明显降低，且血管事件呈减少趋势［19］。李海霞等［20］对195例老年急性脑梗死患者应用RIPOC治疗仪，将袖带绑于受试者双上臂，仪器自动充气加压至200 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），并维持5 min，袖带放气并维持5 min，重复5轮，共50 min，连续锻炼10 d，同时按照急性脑梗死治疗指南给予药物治疗。治疗10 d后，RIPC组脑血流动力学、脑血管反应性和屏气指数高于对照组；同时，RIPC组的神经功能恢复情况和日常生活能力评分优于对照组。表明RIPC可改善老年脑梗死患者的临床症状和生活质量，促进神经功能恢复，可改善脑血管反应性。He等［21］对接受静脉溶栓（intravenous thrombolysis，IVT）治疗的49例急性脑梗死患者，以1∶1的比例随机分为RIPC组和假RIPC组。RIPC（或假RIPC）在IVT 6～24 h内做了2次。两组受试者随访90 d。结果在出血转化的比率、随访期间不良事件比率或其他临床参数方面这两组差异均无统计学意义。然而，RIPC组的患者在IVT治疗后24 h的hs-CRP浓度明显低于假RIPC组的患者，这意味着RIPC对接受IVT治疗的AIS患者具有抗炎作用。Zhao等［22］对疑似前循环大血管闭塞的急性缺血性卒中患者进行了一项初步研究，这些患者计划在发作后6 h内接受急诊治疗。在再通之前、再通之后立即进行4个RIPC循环，并且在随后的7 d中每天进行1次。本研究发现，RIPC耐受性良好，对接受静脉溶栓治疗的急性脑梗死患者的颅内压、脑灌注压、平均动脉压、心率或脑血流动力学没有影响，甚至对接受静脉溶栓治疗的急性脑梗死患者也没有影响，并且不影响常规的临床治疗。这些结果表明，RIPC对急性脑梗死患者是安全可行的。

4.3 RIPC用于急性脑梗死的恢复及复发

刘林林等［23］对76例缺血性脑梗死患者进行研究，分为RIPC组和对照组，RIPC组持续半年RIPC治疗，采用NIHSS量表对患者神经功能进行评价，包括意识程度、眼球运动、视野、面部肌力、上肢运动、下肢运动等11个项目。结果显示，观察组治疗总有效率为97.37%，对照组为76.32%；观察组治疗后神经功能评分明显低于对照组。因此，RIPC用于缺血性脑梗死患者中，能够提高患者神经功能，改善患者预后。李如娟等［24］对145例既往脑梗死患者（血压、血脂、血糖等危险因素控制在正常范围内）规律给予药物治疗外行RIPC治疗，采用北京仁桥脑血管病研究所的IPC-906双臂血压计，加压放气5个循环，1次/d，共治疗6个月。脑梗死患者经NIHSS评分，TIA患者经ABCD2评分（该评分法用来预测TIA患者短期内发生卒中的风险）。每3个月检查患者血糖、血脂、同型半胱氨酸等指标，观察治疗后患者的血压、心率及其他不良反应。结果显示，RIPC组再梗死发生率明显低于对照组，脑血流及代谢较前改善的有29例，对照组有13例，说明RIPC可以明显改善脑血流及代谢、改善缺血性卒中导致的神经功能损伤，并且能够预防脑梗死的再发生。何洁等［25］对67例脑卒中患者进行研究，试验组采用双臂血压计，将血压计袖带缠绕上臂，加压至180～200 mmHg，维持5 min，放气休息5 min，为1个循环，每次连续训练5个循环，2次/d，连续治疗6个月，并分别于治疗前和治疗后6个月行脑血流灌注显像和脑葡萄糖代谢显像。2组患者治疗前脑血流灌注及脑葡萄糖代谢显像显示，患侧额、颞、顶、枕叶、基底节和丘脑病灶分布差异无统计学意义。试验组患者基底节和丘脑治疗后放射性计数比值较治疗前明显升高。RIPC治疗能改善缺血脑组织对缺血的耐受，通过SPECT检查发现，RIPC治疗的患者基底节和丘脑血流灌注改善明显。王心颖等［26］将200例缺血性脑卒中患者分为试验组和对照组，试验组给予药物治疗加远端缺血预处理，每日1次，持续12个月，对照组仅用药物治疗。每3个月随访1次，使用改良Rankin量表（mRS）和Bar-thel指数（BI）评价患者神经功能恢复情况，结合开始前及12个月后经颅多普勒超声检查、血清血管内皮生长因子（VEGF）检测对比。结果试验组8例复发，对照组15例复发，试验组复发率较对照组降低。治疗前两组患者mRS评分及BI比较差异无统计学意义；治疗后，两组mRS评分明显降低，BI明显升高，且试验组较对照组mRS降低及BI升高。影像学检查显示，试验组局部脑血流量丧失指数（rCBFLI）较治疗前降低，且较对照组降低。治疗后两组患者VEGF均上升，试验组高于对照组。研究结果表明，肢体远隔缺血后处理能有效改善患者神经功能损伤，可提高患者生活质量。Meng等［27］对38例小于80岁颅内动脉狭窄脑梗死患者进行包括5个周期的双侧上肢缺血5 min，然后再灌注5 min，每天进行2次，连续300 d，联合药物治疗，对RIPC组90 d和300 d的卒中复发率、mRS评分、单光子发射计算机断层扫描和经颅多普勒结果进行测量，并与对照组进行比较，结果对照组90 d和300 d的卒中复发率分别为23.3%和26.7%，RIPC组分别为5%和7.9%，且平均恢复时间缩短。脑灌注状态经脑灌注断层扫描显示RIPC组显著改善。随后Meng等［28］对年龄＞80岁不能耐受血管内介入治疗的症状性颅内动脉狭窄患者进行RIPC治疗，每天5个循环，每个循环缺血5 min，再灌注5 min；对照组28例，每日2次假手术；研究进行180 d，比较180 d治疗期间中风复发和磁共振成像的发生率。结果显示，与对照组相比，RIPC对血压、心率、局部皮肤完整性或血浆肌红蛋白无不良影响，并且未再诱发脑出血；RIPC降低血浆高敏C反应蛋白、白细胞介素-6、纤溶酶原激活物抑制剂-1、白细胞计数和血小板聚集率，升高血浆组织纤溶酶原激活物。在180 d内，RIPC组观察到2例脑梗死和7例短暂性脑缺血发作，而假RIPC组观察到8例脑梗死和11例短暂性脑缺血发作。结果表明，在患有脑梗死的80岁和＞80岁老人中，RIPC可以安全地抑制中风复发，防止脑缺血，并改善炎症和凝血的血浆生物标志物。鲁慧等［29］将100例缺血性脑血管病患者分为试验组和对照组，试验组给予药物加RIPC治疗，使用双臂上气囊加压，加压2 min，休息4 min，5个循环1次，1天2次。对比两组治疗前后的影像学检查、神经变化情况及临床症状变化。结果表明试验组NIHSS评分明显低于对照组；从影像学结果看，试验组再发脑梗死例数较对照组少，脑梗死体积缩小例数较对照组多。提示RIPC对缺血性脑血管疾病效果显著，可改善患者神经受损情况，缩小脑梗死体积，证实了RIPC的可行性及安全性。

RIPC操作简单，在心脑血管疾病治疗及预后有明显优势。（1）属于无创性外源操作，本质是激发机体内在保护作用；（2）便于普及，RIPC采用捆绑加压法简单易行，对专业设备无任何高要求，配备血压计即可，若情况紧急止血带、撕碎的衣服等都可作为捆绑加压工具，为尽快现场施救提供可能；（3）时间窗较宽，RIPC至少存在2个时相，2 d内都具有一定保护作用［30］。因此在相对较新的中风领域值得进一步关注和临床随访研究。RIPC机制虽尚未完全阐明，研究多处于实验阶段，但其作用明显，应用前景广泛，需要在临床实践中进一步探索。随着对RIPC认识的不断深入，缺血预适应下一步研究的重点是寻找更有效的方法、更好的时间窗和最佳的剂量，RIPC与交叉缺血预适应（如药物缺血预适应）的结合可能是将来缺血预适应在临床研究中的方向。

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