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高血压在血管性痴呆病理过程的作用研究进展

2017-01-17宋宛珊岳少乾朱金墙

中国老年学杂志 2017年22期
关键词:内质网内皮颈动脉

宋宛珊 李 霖 岳少乾 朱金墙

(天津中医药大学第二附属医院脑病针灸部,天津 300150)

高血压在血管性痴呆病理过程的作用研究进展

宋宛珊 李 霖1岳少乾1朱金墙1

(天津中医药大学第二附属医院脑病针灸部,天津 300150)

高血压;血管性痴呆;病理过程

血管性痴呆(VD)是指由各种脑血管疾病导致的认知功能障碍综合征,临床表现以记忆、认知功能缺损为主,可伴有语言、运动、视觉空间技能及人格障碍等症状。在欧美国家,VD发病人数占总痴呆人数的15%~20%,仅次于阿尔茨海默病(AD),排在第二位,而在亚洲和许多发展中国家甚至超越AD居于首位〔1〕。目前发现的VD危险因素除非血管因素如遗传、年龄、教育水平等外,还包括诸多血管因素(尤指脑内血管),如高血压、高脂血症、糖尿病、冠心病、短暂性脑缺血发作等。在这些血管因素中,无论由脑血管本身的病变,还是颅外大血管及心脏病变引起的高血压,均对VD具有重要影响。Smid等〔2〕对VD患者进行统计分析,发现其中同时患有高血压者占92.0%。Skoog〔3〕表明,VD患者中高血压合并高脂血症者占据很大比例。因此,高血压被视为VD的高危因素。研究表明,高血压导致VD的病理机制为长期高血压导致血管动脉粥样硬化(AS)或形成动脉瘤、微栓塞,并诱发炎症、内质网反应等,改变脑血流动力学,造成局部脑组织缺血缺氧,最终导致神经元丢失,从而导致VD的发生〔4〕。

1 高血压导致AS诱发VD

AS是危害人类健康的常见疾病之一,是多种心脑血管事件的病理基础和主要原因,对心脑血管的损害可累及全身的各个器官。研究表明,AS在VD的病理过程中发挥重要作用,该作用与高血压密切相关〔5〕。

1.1高血压、高血脂相关性AS造成VD 高血压导致血管内皮损伤及脂质在内皮下沉积是目前被公认的AS始动因素〔6〕。临床研究表明〔7〕,颈动脉粥样硬化与VD的发生具有密切关系。高血压诱发的AS在VD发病过程所发挥的作用主要与血管内皮细胞(VEC)有关。VEC遭受高血压、高血脂等刺激后,可诱发内皮功能障碍和渗透性增高,使血液中的脂质可沉积于内皮下。当单核细胞黏附于内皮损伤处后,可进入内皮下,通过吞噬脂质而变成泡沫细胞,从而形成脂肪斑。同时,血小板也逐渐聚集并黏附于内皮损伤处,与VEC及吞噬细胞共同释放生长因子,促使血管平滑肌细胞(VSMC)进入内膜,并发生增殖,合成胶原纤维,使脂肪斑形成纤维斑块,从而诱发AS。随后,脂质继续沉积,进一步加重吞噬细胞的黏附、血小板的聚集和炎症因子的释放,促使更多炎性细胞逐渐浸润,纤维帽则逐渐变薄,转变成不稳定斑块。当不稳定斑块出现裂缝,发生糜烂或破裂后,即可形成血栓〔8~10〕。颈动脉形成血栓后,可导致脑灌注量不足,使脑组织缺血缺氧,造成神经细胞损伤与认知功能障碍,最终发展为VD。

1.2高血压、炎症相关性AS造成VD 临床研究发现,高血压前期即可发生炎症反应,并认为高血压是一个低度炎症状态性疾病〔11,12〕。C反应蛋白(CRP)是一种非特异的炎症标志物,并直接参与炎症与AS等心血管疾病,是心脑血管疾病最强有力的危险因子与预示因子。高血压患者血清中CRP浓度明显高于血压正常者,表明高血压患者存在炎症反应。高浓度的血清CRP可促使VEC的增殖和迁移,使动脉内膜增厚,促进AS的发生与发展,导致血管重构,使循环阻力增加,血流不畅〔13〕,从而引起脑灌注不足,最终导致认知功能障碍。此外,炎症反应和AS病理过程中的血栓形成密切相关〔14〕。AS形成早期,VEC合成并分泌不同种类能与白细胞结合的选择性黏附分子,尤其是血管细胞黏附分子(VCAM-1),白细胞、单核细胞和T淋巴细胞通过这些黏附分子互相结合〔15〕。高血压损伤内皮后,低密度脂蛋白(LDL)可通过损伤的内皮进入动脉内膜,在内皮下被氧化修饰,转变成氧化低密度脂蛋白(ox-LDL),它可被巨噬细胞通过其清道夫受体摄取,导致脂质在细胞内堆积,从而形成泡沫细胞。在粥样斑块中大量被激活的巨噬细胞可产生炎性介质、细胞因子及基质金属蛋白酶(MMPs)等,使纤维帽中的胶原发生降解而变薄,保护作用降低,易于破裂而形成AS〔16,17〕。此外,巨噬细胞还可合成与分泌一种主要的促凝物质——组织因子(TF),炎性介质可通过调节斑块中巨噬细胞的TF表达,触发斑块的血栓形成〔18〕,导致脑灌注量不足,使脑组织缺血缺氧,最终诱发VD。

2 高血压导致微栓塞造成VD

AS的主要并发症是血栓,称为动脉粥样硬化性血栓〔19〕,高血压能诱发动脉炎症和血栓形成〔20〕。动脉内-中膜厚度增加及斑块形成是高血压的特点之一,动脉粥样硬化性血管道狭窄是缺血性脑卒中的重要病因〔21,22〕。VEC受高血压刺激发生损伤后,内皮细胞、吞噬细胞及黏附于内皮损伤处的血小板释放生长因子,促进VSMC进入内膜,增生并合成胶原纤维,使脂肪斑演变成纤维斑块。斑块脱落形成栓子,栓子随血管堵塞颈动脉,造成脑血流量减少,导致缺血性脑卒中〔23,24〕,可进一步发展为VD。

3 高血压诱发动脉瘤导致VD发生

MMPs属于Zn2+依赖酶家族,由VEC、VSMC、成纤维细胞和巨噬细胞等多种细胞分泌,可降解构成细胞外基质(ECM)的胶原蛋白、弹性蛋白和非胶原糖蛋白,并能特异地降解ECM。其中以MMP-9对ECM的破坏性最强〔25〕。研究表明,MMP-9能降解维持脑动脉壁结构的弹性蛋白,破坏血管壁的稳定,促进颅内动脉瘤的形成〔26〕。刘兵等〔27〕研究发现动脉瘤壁上有明显的炎性细胞浸润及大量的细胞因子,而且炎性因子能够诱导MMP-9大量表达,降解胶原纤维,提示MMP-9的过量表达参与了颅内动脉瘤的发生、发展甚至破裂。如前文所述,长期高血压可导致血管内皮受损,血液中的单核细胞、血小板等黏附于损伤的内皮处或内皮下组织,并释放大量的炎症因子,刺激VEC和VSMC产生MMP-9,破坏血管基底膜屏障,导致VEC和VSMC迁移,引起基质的破坏和重建,最终导致血管壁变性及动脉瘤的形成。此外,研究发现高血压还可直接通过促进MMP-9、Ⅲ型胶原蛋白基因Co13al的蛋白及其基因过度表达而影响血管壁的结构〔28〕。因此,高血压可直接或间接影响血管壁的结构改变及破裂,降低脑部血液灌注量,导致VD形成。

4 高血压诱发内质网应激导致VD

内质网(ER)是细胞内膜型/分泌型蛋白合成的细胞器,广泛分布于各种真核细胞中,在调节蛋白质正确折叠、钙稳态和细胞凋亡等方面发挥着重要作用。当细胞内蛋白质发生错误折叠、Ca2+耗竭或脂质合成紊乱时,ER稳态发生失衡,进而激活相应的信号通路,引发一系列反应,称为内质网应激(ERS)。适当的ERS可促进ER处理蓄积在其腔内的错误/未折叠的蛋白,有助于维持细胞的正常功能。但是长期发生ERS则会触发ER相关凋亡途径,参与多种疾病的发生〔29〕。VEC具有高度发达的ER,对ERS非常敏感,故ER是维持血管内皮结构与功能的重要细胞器〔30〕。高血压引起血流动力学的改变,缺血、缺氧和高氧的发生以及血管紧张素(Ang)Ⅱ、内皮素(ET)-1等生物活性因子的增加,均可诱导VEC发生 ERS反应,激活ERS凋亡相关途径,导致细胞损伤和凋亡〔31〕。临床研究表明,高血压血瘀症患者的血清可诱导人脐静脉内皮细胞发生与ERS相关的细胞凋亡,导致的内皮细胞损伤〔32〕。实验研究表明〔33〕,卡托普利可降低高血压大鼠动脉VSMC中C/EBP同源蛋白(CHOP)的表达,从而减弱高血压导致的内质网反应,维持VSMC的增殖与凋亡平衡。因此,高血压相关的ERS能通过诱发VEC和VMSC凋亡而降低血管功能,导致血管病变,降低脑组织血液灌注量,最终导致VD发生。

5 高血压引起小血管病变导致VD

小血管病变(SVD)是血管性认知功能障碍及痴呆发生的主要原因,影像学表现为脑白质病变(WML)、腔隙性梗死灶以及微出血等〔34〕,与高血压等心血管疾病密切相关,可导致认知障碍的发生〔35,36〕。高血压是WML患者发生腔隙脑梗死的独立危险因素〔37〕。研究表明,长期高血压是构成脑物质萎缩或WML的主要风险因素,建议使用降压药降低血压,以降低痴呆或认知功能衰退的风险〔38〕。由此可见,由高血压造成的SVD也是引起VD的发病机制之一。

6 问题与展望

VD是迄今为止发现的唯一可以预防的痴呆类型,目前对其危险因素及发病机制的研究日渐增多,但仍未明确其具体机制。因此,明确其危险因素和发病机制对其早期预防具有重要意义。研究表明,颈动脉发生AS是VD发生的主要原因之一,而高血压与颈动脉粥样硬化斑块形成密切相关,高血压还可以通过引起动脉炎症、诱发动脉瘤、微栓塞、ERS、小血管病变等参与VD的发生发展。因此,通过早期控制血压可能有利于VD的防治。血压过高或者过低均会损伤血管内皮,使血管发生病变,为VD的发生提供病理基础。故预防VD的发生还需要将血压控制在某个合理范围,但是该范围具体是多少仍缺乏明确的标准与足够的临床研究支撑。此外,由于不同个体间存在较大差异,还有待进一步进行临床大样本实验研究,以确定一个合适的血压范围,从而有效预防VD的发生发展。

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〔2017-02-15修回〕

(编辑 李相军)

R743.2

A

1005-9202(2017)22-5707-03;

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.22.100

国家自然科学基金资助项目(81503279)

1 天津中医药大学中医药研究院 天津市现代中药重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地

朱金墙(1985-),男,博士,助理研究员,主要从事中医药防治心脑血管疾病研究。

宋宛珊(1987-),女,博士,主治医师,主要从事中西医结合治疗脑病的临床和基础研究。

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