【關(guān)鍵字】粘附分子 腦缺血

一、粘附分子的定義和由來(lái)

在細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與基質(zhì)之間存在的相關(guān)多種糖蛋白，統(tǒng)稱(chēng)為細(xì)胞粘附分子。腦缺血再灌注時(shí)，參與的細(xì)胞粘附分子有3組：(1)整合素組(integrinfamily)：白細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞是否粘附取決于白細(xì)胞表面的整合素。所有的整合素的亞單位都含有CD11和CD18^①。具有代表性的整合素是整合素1、整合素2、淋巴細(xì)胞功能相關(guān)抗原1和溶膜附著復(fù)合體1。一般情況下，整合素儲(chǔ)存于白細(xì)胞陰性顆粒中，當(dāng)內(nèi)環(huán)境變化時(shí)則轉(zhuǎn)移到白細(xì)胞表面。(2)免疫球蛋白組(immunoglubilinfamily)：免疫球蛋白組的粘附分子包括CD4、CD8、CD2、細(xì)胞間粘附分子1(ICAM-1)、細(xì)胞間粘附分子2(ICAM2)、血管粘附分子、以及血小板內(nèi)皮細(xì)胞粘附分子1(ICAM-1)等。正常狀態(tài)下，ICAM-1存在于血管內(nèi)皮細(xì)胞，在腦缺血后細(xì)胞因子組中白細(xì)胞介素1α、干擾素α、腫瘤壞死因子α、脂多糖等刺激下數(shù)倍增加。在炎癥性疾病時(shí)大部分以外排的形式表達(dá)出來(lái)。ICAM-2在所有的血管內(nèi)皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)中均可見(jiàn)到，且明顯多于ICAM-1，但是不受炎癥性細(xì)胞因子的誘導(dǎo)。ICAM-1和ICAM-2作為L(zhǎng)FA-1、Mac-1的配體參與抗原特異免疫反應(yīng)性細(xì)胞粘附的全過(guò)程。PECAM-1存在于血管內(nèi)皮細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞之間即緊密連接處，與白細(xì)胞游走到血管外有關(guān)。(3)選擇素組(selectinfamily)：根據(jù)細(xì)胞表面的糖蛋白的不同，被分為L(zhǎng)-選擇素、E-選擇素，以及P-選擇素。它們都有共同的結(jié)構(gòu)，即N-末端Ca依賴(lài)性凝集素、上皮生長(zhǎng)因子、補(bǔ)體、膜通道以及細(xì)胞質(zhì)。L-、E-、P-選擇素在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別在于補(bǔ)體數(shù)目不同^②。L-選擇素參與了白細(xì)胞的構(gòu)成，在炎癥部位的白細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞的粘附方面起著重要作用。L-選擇素在心肌缺血1小時(shí)再灌注時(shí)立即100%地表達(dá)。E-選擇素在白細(xì)胞介素，腫瘤壞死因子等細(xì)胞因子以及缺血再灌注等因素的誘導(dǎo)下，4～6小時(shí)在血管內(nèi)皮細(xì)胞表面緩慢地表達(dá)。P-選擇素在組織胺和凝血酶等刺激下10～20分鐘內(nèi)很快在細(xì)胞表面表達(dá)。各種選擇素的配體都是唾液酸-x或者唾液酸-a。

二、細(xì)胞粘附過(guò)程中白細(xì)胞的作用

研究報(bào)道越來(lái)越清楚地表明，白細(xì)胞參與了腦梗塞形成的過(guò)程。Adams等^③發(fā)現(xiàn)，腦缺血發(fā)作24～36小時(shí)時(shí)白細(xì)胞出現(xiàn)在小血管周?chē)⒔?rùn)梗塞區(qū)，48小時(shí)時(shí)白細(xì)胞反應(yīng)到達(dá)高峰，提示白細(xì)胞特別是多核白細(xì)胞的積聚引起血流障礙，促進(jìn)血栓形成，使缺血性損傷惡化^④。用體內(nèi)白細(xì)胞數(shù)減少的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，白細(xì)胞減少的同時(shí)腦梗塞的體積亦減少。人與動(dòng)物的腦梗塞病灶中無(wú)疑存在著白細(xì)胞的聚積。大鼠大腦中動(dòng)脈閉塞后24小時(shí)同側(cè)大腦半球中觀察到白細(xì)胞浸潤(rùn)。白細(xì)胞浸潤(rùn)的量與缺血的持續(xù)時(shí)間以及梗塞體積的大小有關(guān)，再灌注時(shí)白細(xì)胞的浸潤(rùn)亦明顯增加。白細(xì)胞釋放的活性酶、白細(xì)胞介素1、白三烯等活性物質(zhì)對(duì)促進(jìn)缺血再灌注后腦水腫的惡化起著重要作用^⑤⑥。在腦缺血再灌注階段，白細(xì)胞的積聚與血管內(nèi)皮細(xì)胞的粘附是緊密聯(lián)系的。缺血再灌注后白細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞的粘附，可能經(jīng)過(guò)以下4個(gè)階段^①⑦，即：①L-選擇素、P-選擇素表達(dá)，白細(xì)胞滾動(dòng)(rolling)速度減慢;②由于細(xì)胞因子的刺激，血管內(nèi)皮細(xì)胞粘附分子活化;③白細(xì)胞以及血小板在血管內(nèi)皮細(xì)胞表面積聚;④內(nèi)皮細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞之間的PECAM-1激活，內(nèi)皮細(xì)胞的間隙增寬，白細(xì)胞從血管內(nèi)游走到血管外，在缺血區(qū)積聚損傷組織。

三、抗細(xì)胞粘附分子抗體的治療

抗細(xì)胞粘附分子抗體的治療就是抑制白細(xì)胞在血管內(nèi)皮的粘附。正常白細(xì)胞的體積大，彈性高，通過(guò)毛細(xì)血管時(shí)塑形能力強(qiáng)。腦缺血時(shí)由于多種粘附分子表達(dá)，白細(xì)胞不僅變硬，彈性降低，而且極易與內(nèi)皮細(xì)胞粘附。因此，用細(xì)胞粘附分子的抗體治療對(duì)降低細(xì)胞的粘附、改善微循環(huán)有效。把這種方法用于治療缺血性心肌梗塞^⑧、出血性休克^⑨、脊髓缺血^⑩等，均取得了減輕組織損傷的效果。在缺血性動(dòng)物模型中應(yīng)用抑制白細(xì)胞-內(nèi)皮細(xì)胞粘附的方法，亦取得了成功的報(bào)道。在用狒狒制作的缺血再灌注模型中，投入抗CD18單克隆抗體IB4，再灌注后腦梗塞減輕。應(yīng)用對(duì)抗ICAM-1單克隆抗體，缺血半暗區(qū)的血流改善，抑制白細(xì)胞浸潤(rùn)，腦梗塞體積減少，再灌注梗塞亦減輕。計(jì)算白細(xì)胞滾動(dòng)數(shù)的抑制程度，抗白細(xì)胞單克隆抗體投入動(dòng)物模型中，滾動(dòng)的白細(xì)胞減少50%，投入抗P-選擇素抗體白細(xì)胞減少90%。從腦缺血中血栓形成的白細(xì)胞積聚的抑制程度分析，用白細(xì)胞抗體治療白細(xì)胞積聚50%減少，用抗P-選擇素白細(xì)胞積聚80%減少。Geng等根據(jù)腦缺血再灌注過(guò)程中選擇素的變化，用P-、E-、L-選擇素的23～30殘基人工合成的寡肽能夠有效地阻斷白細(xì)胞的粘附。尤其是人工合成的E-選擇素寡肽(以下稱(chēng)人工E-選擇素)對(duì)于所有選擇素依賴(lài)性粘附均有抑制作用。為了探討人工E-選擇素治療效果的原因，用內(nèi)螢光射線對(duì)人工E-選擇素23～30，54～63，70～79氨基酸的Ca2+濃度進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果表明人工E-選擇素23～30殘基序列的氨基酸Ca2+的濃度明顯高于其它組。此外，配體的特異性亦存在著微妙差別。

四、人工E-選擇素的作用機(jī)理

E-選擇素的作用機(jī)理，是阻斷白細(xì)胞對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞的粘附，增加局部腦血流，此外還有可能直接抑制局部損傷因子，炎性因子的釋放，從而減輕腦組織損傷，在應(yīng)用人工合成的可溶性P-選擇素的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，不僅抑制白細(xì)胞對(duì)血管內(nèi)皮的粘附，而且抑制白細(xì)胞釋放的超氧化陰離子。循環(huán)中的白細(xì)胞不能活性化，也起到了保護(hù)腦組織的作用^⑾。P-選擇素在血小板表面表達(dá)，導(dǎo)致血小板和白細(xì)胞的粘附以及纖維素的凝集，因此，由于抑制了P-選擇素引致的細(xì)胞粘附從而抑制了微血管內(nèi)血栓形成，使非再流現(xiàn)象減少，局部血流增加，微循環(huán)改善。最近有用含有唾液酸的寡糖治療心肌損傷取得滿(mǎn)意效果的報(bào)道^⑿。已知唾液酸是選擇素的配體。象人工合成的選擇素這樣的能夠抑制白細(xì)胞的細(xì)胞粘附，改善組織灌注的治療制劑，如抗選擇素的單克隆抗體、可溶性選擇素、人工E-選擇素等都有與選擇素近似的可溶性碳水化合物。在這些制劑中，哪一種制劑對(duì)臨床應(yīng)用更有效，有必要作進(jìn)一步的探討。

五、臨床意義

腦缺血治療的最大課題之一是最大限度地減少缺血再灌注后的腦損傷。有關(guān)急性期腦缺血的治療，用重組DNA技術(shù)合成rtPA，溶解急性期血管內(nèi)血栓的治療法已廣泛用于臨床^⒀⒁。在腦缺血臨床癥狀發(fā)作后的急性期內(nèi)投入rtPA,有癥狀改善和微循環(huán)回復(fù)的一面，也有腦實(shí)質(zhì)出血、水腫以及再閉塞的另一面。因此，單純用血栓溶解的方法治療血栓栓塞性腦損傷，還存在著不少問(wèn)題。從這一點(diǎn)出發(fā)，用抑制白細(xì)胞和血小板對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞粘附現(xiàn)象，改善缺血后再灌注的方法，可能得到更好的治療效果。而且從用抗粘附分子單克隆抗體的有效性實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)得到確認(rèn)。用對(duì)L-、E-特別是P-選擇素粘附有效抑制的人工E-選擇素，提示在腦缺血再灌注實(shí)驗(yàn)中梗塞體積減少，腦血流增加。臨床上腦缺血后短時(shí)間內(nèi)再灌注的病例并不少見(jiàn)，對(duì)于這樣的病例用人工合成的E-選擇素治療可能是更安全有效的方法。

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