薛月川 劉薇 翻譯 張麗娜 校對 摘要:在出血性腦卒中的初始階段,包括腦內(nèi)出血和蛛網(wǎng)膜下腔出血,反射機制被激活以保護腦灌注,但是繼發(fā)性腦血流自動調(diào)節(jié)功能障礙最終將減少整體腦血流和代謝底物的傳遞,從而導(dǎo)致廣泛的缺血、缺氧,最終導(dǎo)致神經(jīng)元細胞死亡。腦血流量受各種調(diào)節(jié)機制控制,包括主要的動脈壓、顱內(nèi)壓、動脈血氣、神經(jīng)活動和代謝需求。血管神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概念的提出,使神經(jīng)血管機制受到越來越多的關(guān)注。星形膠質(zhì)細胞、神經(jīng)元、周細胞、內(nèi)皮等等構(gòu)成了相互調(diào)節(jié)以及腦血流量的通訊網(wǎng)絡(luò)。但是,尚未明確確認負責(zé)這些血管之間通訊的信號分子。最近的證據(jù)表明,轉(zhuǎn)錄機制在腦血流自動調(diào)節(jié)中起著關(guān)鍵作用,包括但不限于miRNA、lncRNA、外顯子等。在本綜述中,我們試圖總結(jié)卒中前和出血性腦卒中后的血流動力學(xué)變化以及潛在的腦血流自動調(diào)節(jié)的神經(jīng)血管機制,并希望為出血性卒中的病理生理學(xué)和治療策略提供更多系統(tǒng)的和創(chuàng)新的研究思路。 簡介 人腦幾乎消耗了人體20%的氧氣和葡萄糖。氧氣和葡萄糖都通過腦血流(CBF)輸送到中樞神經(jīng)系統(tǒng),然后通過血腦屏障輸送給大腦。因此,基于心血管系統(tǒng)的正常自動調(diào)節(jié),腦功能取決于適當?shù)腃BF。如果CBF停止,大腦功能將在數(shù)秒內(nèi)關(guān)閉,神經(jīng)元將在數(shù)分鐘內(nèi)受到不可逆轉(zhuǎn)的損害。 通過互連血管的協(xié)調(diào)作用來維持CBF,這些血管在人腦中形成一個400英里長的血管網(wǎng)絡(luò)。在這個網(wǎng)絡(luò)中,腦動脈、小動脈和毛細血管為大腦提供氧氣、能量代謝物質(zhì)和營養(yǎng)。腦靜脈回流將二氧化碳和代謝廢物從大腦中帶走,并進入體循環(huán)以清除。在出血性腦卒中的初始階段,包括腦內(nèi)出血(ICH)和蛛網(wǎng)膜下腔出血(SAH),反射機制激活以保護腦灌注,但是腦血流自動調(diào)節(jié)的繼發(fā)性功能障礙最終會降低整體CBF和代謝底物的傳遞,導(dǎo)致腦缺血、缺氧,最終導(dǎo)致神經(jīng)元細胞死亡。 CBF由各種調(diào)節(jié)機制控制,包括主要的動脈壓、顱內(nèi)壓、動脈血氣、神經(jīng)活動和代謝需求。血管神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概念的提出,使神經(jīng)血管機制受到越來越多的關(guān)注。這種機制可確保腦血流隨著大腦結(jié)構(gòu)的活躍而迅速增加。在生理條件下, CBF和氧氣輸送的增加超過了代謝需求和活躍的大腦部位的氧耗和代謝需求的增加,從而為氧氣擴散到距離毛細血管最遠的腦細胞提供了較大的梯度。星形膠質(zhì)細胞、神經(jīng)元、周細胞、內(nèi)皮等多種細胞形成通訊網(wǎng)絡(luò)相互作用以調(diào)節(jié)腦血流量。然而,這些參與者和血管之間通信的信號分子尚待確定。最近的證據(jù)表明,轉(zhuǎn)錄機制對于CBF自動調(diào)節(jié)起著關(guān)鍵作用,包括但不限于miRNA、lncRNA、外顯子等。在本綜述中,我們試圖總結(jié)血流動力學(xué)的變化并強調(diào)CBF自動調(diào)節(jié)的神經(jīng)血管機制(圖1)有望為出血性腦卒中的病理生理和治療策略提供更多系統(tǒng)的和創(chuàng)新的研究思路。 卒中前狀態(tài)和出血性卒中狀態(tài)中的血流動力學(xué)變化 腦出血 盡管有直接的誘因,但ICH是卒中的第二大常見原因,起病于腦實質(zhì)出血和血腫的生長。因為腦出血被認為是動脈出血性腦損傷,很少有關(guān)注腦靜脈或小靜脈的病理生理作用。然而,在ICH的急性期,由于血腫形成而導(dǎo)致顱內(nèi)壓的快速升高可能會導(dǎo)致自動調(diào)節(jié)失敗并降低腦灌注壓。這就是為什么指南建議控制性降壓治療而不是積極降低血壓,旨在維持腦血流。此外,最近的研究發(fā)現(xiàn),急性ICH有新的缺血病灶共存,這表明小血管病變可能參與發(fā)病過程。 ICH后的主要繼發(fā)性腦損傷被認為是相鄰的血腫退行性級聯(lián),包括炎癥、紅細胞溶解和鐵沉積、以及凝血酶產(chǎn)生。此外,除了血腫附近的缺血性病變外,還發(fā)現(xiàn)了一些遠端的缺血性病變。與上文所述的缺血性腦損傷相似,所有這些病理生理因素都可能直接和間接引起腦小靜脈內(nèi)皮功能障礙,微血栓形成,最終導(dǎo)致血流減少。結(jié)合其他病理生理機制,例如氧化應(yīng)激、細胞凋亡等,這些因素也可能導(dǎo)致血腦屏障破壞、腦水腫和腦積水,從而進一步增加顱內(nèi)壓和惡性循環(huán)。另一方面,大多數(shù)顱內(nèi)出血發(fā)生在高血壓患者中,高血壓血管病,包括動脈/小動脈和靜脈/小靜脈在內(nèi),可能會導(dǎo)致“卒中傾向”,降低缺血性閾值和回流功能障礙。 蛛網(wǎng)膜下腔出血 蛛網(wǎng)膜下腔出血是顱內(nèi)出血的一種特殊亞型,它是由出血進入蛛網(wǎng)膜下腔引起的。長期以來,腦血管痙攣是動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血后延遲神經(jīng)系統(tǒng)惡化的經(jīng)典原因,導(dǎo)致腦缺血和梗塞,從而導(dǎo)致不良預(yù)后甚至可能死亡。然而,最近的臨床試驗已經(jīng)證明,使用標有內(nèi)皮素受體拮抗劑克拉生坦預(yù)防血管痙攣,但患者的預(yù)后無明顯改善。這些令人失望的結(jié)果提醒研究人員不要僅限于神經(jīng)元,而忽略了其他類型細胞的功能。幸運的是,最近不斷發(fā)展的概念,例如神經(jīng)血管單元、血管神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),然后是血管神經(jīng)膠質(zhì)三聯(lián)體模型,都注意到了腦微循環(huán)的貢獻。但是,它們都沒有包括腦靜脈和小靜脈。 重新思考失敗的克拉唑森坦臨床試驗,可能有一個缺失的因素,即與動脈相比,內(nèi)皮素作為腦血管靜脈收縮劑的作用更弱,這意味著強大的內(nèi)皮素受體拮抗劑克拉宗森坦可能無法緩解血管緊張素蛛網(wǎng)膜下腔出血后腦靜脈系統(tǒng)。此外,克拉佐坦不能阻止微血栓形成。最近的研究發(fā)現(xiàn),蛛網(wǎng)膜下腔出血后腦深靜脈也有血管痙攣,直徑在蛛網(wǎng)膜下腔出血后1天顯著減少,并在5-7天達到峰值。同時,SAH后腦小靜脈的直徑是否減少仍存在爭議。此外,SAH后,在腦靜脈上滾動和粘附的血小板和白細胞隨著時間和大小依賴性增加,這導(dǎo)致微血栓和微血管淤滯。類似于其他腦損傷,蛛網(wǎng)膜下腔出血也導(dǎo)致腦水腫、腦積水,然后腦灌注不足。 在另一方面,腦靜脈血栓形成或狹窄也是蛛網(wǎng)膜下腔出血一種不常見的病因。潛在原因可能升高顱內(nèi)靜脈壓力或顱內(nèi)靜脈系統(tǒng)的機械膨脹,導(dǎo)致腦靜脈引流變化,動靜脈畸形,并最終導(dǎo)致靜脈或小靜脈破裂。 高血壓 高血壓是腦損傷的最重要危險因素之一。持續(xù)的高血壓可導(dǎo)致平滑肌細胞肥大和血管重構(gòu),最終導(dǎo)致血管腔狹窄,降低靜脈擴張性。同時,高血壓可以增加血管周間隙膠原的生物合成和沉積,其作用與MS患者的靜脈套囊相似。但是,高血壓情況下的主要血管并發(fā)癥是內(nèi)皮功能障礙,這會導(dǎo)致血腦屏障破壞和血管張力調(diào)節(jié)的損害。此外,高血壓還可能導(dǎo)致腦小靜脈的白細胞和血小板粘附。所有這些病理生理效應(yīng)可能會增加腦靜脈壓力,損害腦靜脈回流,并最終降低CBF。 糖尿病 糖尿病是卒中的另一個主要危險因素。糖尿病的發(fā)展是由于胰腺胰島β細胞對血糖過量的反應(yīng)不足,導(dǎo)致營養(yǎng)過剩、胰島素抵抗和代謝應(yīng)激。其中,代謝應(yīng)激導(dǎo)致內(nèi)皮功能障礙,包括腦靜脈系統(tǒng),其被認為是在糖尿病初始的血管表現(xiàn)。繼血管相關(guān)的變更涉及血小板粘附和凝血級聯(lián)、血管收縮和炎癥。與其他腦損傷相似,這些病理生理變化最終導(dǎo)致腦靜脈血栓、靜脈淤血和腦水腫。 神經(jīng)血管網(wǎng)絡(luò)作為未來的治療目標 周細胞是潛在的干預(yù)目標 周細胞覆蓋中樞神經(jīng)系統(tǒng)中淺表靜脈以及小動脈,并決定了這些血管的收縮和擴張。最近的證據(jù)表明,周細胞分泌基質(zhì)金屬蛋白酶9降解其體細胞周圍的內(nèi)皮基質(zhì)和血腦屏障。排除血管再通后過度灌注引起的機械損傷外,周細胞可能在中風(fēng)后小靜脈的血腦屏障破壞中起基本作用,但對小動脈和毛細血管則沒有作用。親環(huán)蛋白A及其下游信號通路可能誘導(dǎo)了這種有害功能。 然而,周細胞可能是血腦屏障發(fā)展和修復(fù)的基礎(chǔ)。首先,周細胞可以在血腦屏障中形成細胞間緊密連接。此外,周細胞還通過合成IV型膠原蛋白、糖胺聚糖和層粘連蛋白來促進基底層的形成。為了誘導(dǎo)血管生成和保護血腦屏障科學(xué)家已經(jīng)付出了巨大的努力,但是離臨床應(yīng)用還很遠。最近,我們通過激活Frizzled-4受體(一種典型的Wnt信號受體,也在周細胞上表達)成功刺激了緊密連接并粘附了連接蛋白,表明周細胞可能是在蛛網(wǎng)膜下腔出血治療期間維持血腦屏障完整性和功能的有前途的靶標。 此外,先前的證據(jù)表明,蛛網(wǎng)膜下腔出血后的全腦缺血的發(fā)生顯著收縮了周細胞并減少了微循環(huán)中的血流。然而,相反的是,擴張的周細胞可能無法逆轉(zhuǎn)血流,我們稱之為“無血流現(xiàn)象”。其次,蛛網(wǎng)膜下出血以及其他腦損傷的情況下,周細胞收縮通常與周細胞程序性細胞死亡一起,引起了毛細血管密度減少并維持非激活微循環(huán)。我們最近的研究表明,周細胞被誘導(dǎo)響應(yīng)血紅蛋白和一氧化氮/cGMP途徑而收縮,從而在微血管中形成串珠狀收縮,使微循環(huán)惡化。 另外,周細胞可以調(diào)節(jié)內(nèi)皮細胞的增殖、遷移和分化。周細胞與內(nèi)皮細胞和星形膠質(zhì)細胞共培養(yǎng)可以建立穩(wěn)定的毛細管樣結(jié)構(gòu)。在協(xié)調(diào)血管生成的起始、發(fā)芽連接和終止的過程中,周細胞分泌血管內(nèi)皮生長因子和白介素6促進內(nèi)皮細胞成熟和微血管發(fā)芽,在血管生成的初始階段起著關(guān)鍵作用。轉(zhuǎn)化生長因子-β與其內(nèi)皮細胞和周細胞上的受體結(jié)合,以自我調(diào)節(jié)并誘導(dǎo)血管周間充質(zhì)細胞分化為周細胞和平滑肌細胞。此外,血小板衍生的生長因子(PDGF)途徑是發(fā)芽周細胞毛細血管募集的關(guān)鍵因素。來自周細胞的Angiopoietin-1與內(nèi)皮細胞上的Tie-2結(jié)合,以增強周細胞周圍血管穩(wěn)定性。 由于它們沿微血管的特定空間分布和多樣的細胞特性,周細胞可以通過調(diào)節(jié)和控制神經(jīng)血管網(wǎng)絡(luò),從而改善神經(jīng)保護作用,成為開發(fā)新型預(yù)防和治療策略的理想目標。例如,已經(jīng)證明在微血管功能障礙的發(fā)展過程中靶向周細胞并闡明參與調(diào)節(jié)周細胞活性以減輕慢性排斥反應(yīng)干預(yù)的分子途徑。最近的綜述也將周細胞作為糖尿病視網(wǎng)膜病變的臨床終點和治療干預(yù)措施。有趣的是,維持高水平的雌激素E2對于控制PDGF介導(dǎo)的內(nèi)皮細胞與周細胞之間的串擾至關(guān)重要,而串擾控制著微血管的穩(wěn)定性,對于保持顱內(nèi)穩(wěn)態(tài)是必不可少的,因此降低了顱內(nèi)出血的風(fēng)險并減少了卒中和腦動脈瘤的發(fā)生率。未來的研究應(yīng)進一步確定出血前后的周細胞的作用,以闡明疾病發(fā)生和發(fā)展的潛在機制。還需要針對周細胞及其他有效藥物和試驗,以開發(fā)預(yù)防和治療出血性卒中的新策略。 自動調(diào)節(jié)的平滑肌表型 除周細胞外,平滑肌細胞還以更大的強度有助于調(diào)節(jié)大腦的血液供應(yīng)。實際上,一些研究人員認為平滑肌細胞是微血管自動調(diào)節(jié)的主導(dǎo)因素。1993年,Contard等人證明在易中風(fēng)的自發(fā)性高血壓大鼠中,平滑肌表型對血壓沒有影響,也與厚度無關(guān)。最重要的是,平滑肌細胞表型的改變可能有益于心臟缺血性組織損傷。腦外傷后,機械損傷也可引起蛛網(wǎng)膜下腔出血,類似于血管痙攣,這是由于平滑肌細胞過度收縮和表型轉(zhuǎn)換導(dǎo)致血管重構(gòu)和管腔閉塞延長。我們最近的實驗還提出了在蛛網(wǎng)膜下腔出血后早期腦損傷中維持大腦平滑肌表型的潛在作用。 關(guān)于其內(nèi)部機制,平滑肌表型主要受血小板衍生生長因子-BB(PDGF-BB)的調(diào)節(jié),據(jù)報道該因子可刺激平滑肌細胞分化、增殖和表型轉(zhuǎn)化。另外,PDGF-BB誘導(dǎo)骨髓內(nèi)皮祖細胞衍生的細胞系TR-BME2分化為壁細胞/周細胞,并改變平滑肌細胞表型。其它的研究表明,該基因ACTA2、鈣信號、鈣粘蛋白6B和整聯(lián)蛋白受體可能也參與此病理生理過程。由于該領(lǐng)域的證據(jù)有限,特別是在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中,仍需要進一步努力闡明平滑肌表型在卒中和其他中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病后自動調(diào)節(jié)中的關(guān)鍵作用。 循環(huán)代償 由于側(cè)支循環(huán)對卒中結(jié)局的巨大貢獻,我們想知道如何在先前的卒中病理生理學(xué)和治療方法中操縱這一重要而被忽略的因素。當前的策略包括以下內(nèi)容。(1)他汀類藥物可擴大溶栓時間窗。Ovbiagele等評估急性缺血性卒中患者中風(fēng)前他汀類藥物的使用與治療前血管造影側(cè)支評分之間的關(guān)系,他們發(fā)現(xiàn),他汀類藥物治療組的側(cè)支評分明顯高于非他汀類藥物使用者,這表明他汀類藥物的使用與急性卒中期間改善的側(cè)支化之間存在關(guān)聯(lián)。(2)細胞內(nèi)氯通道4是大腦中天然側(cè)支形成的決定因素。Chalothorn等觀察到缺乏氯化物細胞內(nèi)通道4的小鼠的側(cè)支形成減少,這表現(xiàn)出更大的局部缺血和較差的灌注和恢復(fù)。(3)血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)可能對側(cè)支發(fā)育具有特異性。Harrigan等處理的MCAO大鼠VEGF,其中缺血性中風(fēng)后增加的血管密度以劑量依賴的方式和最小化的相關(guān)聯(lián)的腦水腫的慢性心室內(nèi)輸注。(4)吡格列酮減少了微血管中的非流動現(xiàn)象。Shimazu等發(fā)現(xiàn),過氧化物酶體增殖物激活受體-γ(PPARγ)激動劑減少了瞬時的梗塞大小,但不是永久性的MCAO,表明PPAR的作用γ是特定于再灌注期間發(fā)生的事件,可能是側(cè)支循環(huán)。在缺血后再灌注階段,吡格列酮,為PPAR合成激動劑γ,也改善了從缺血性卒中恢復(fù)。然而,由于過去幾十年中側(cè)支循環(huán)的前景,尤其是靜脈側(cè)支,在卒中的轉(zhuǎn)化研究中,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)并開發(fā)了有限的策略。在未來的研究中,強烈鼓勵對卒中后的側(cè)枝循環(huán)和精確治療方法有更好的了解。病理生理治療時間窗,取決于患者的側(cè)支循環(huán),可能會替代當前建議的卒中后血管內(nèi)治療時間窗。 自動調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)錄信號 經(jīng)典分子信號 如上文所述,大腦自動調(diào)節(jié)是一種盡管動脈血壓波動也能維持相對穩(wěn)定的CBF的固有能力,這歸因于平滑肌細胞和周細胞收縮或松弛以最小化CBF波動的固有能力。引起肌源性反應(yīng)的信號事件包括通過血管內(nèi)壓力的升高來激活拉伸激活的Ca2+通道。這導(dǎo)致細胞內(nèi)Ca2+升高,并隨后刺激磷脂酶A2,導(dǎo)致花生四烯酸從膜磷脂中釋放出來?;ㄉ南┧岽x產(chǎn)物20-HETEs抑制Ca2+依賴性鉀通道導(dǎo)致平滑肌去極化和血管收縮。功能性充血意味著神經(jīng)活動引起的CBF升高,以滿足局部代謝需求。這是涉及神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細胞和血管細胞的協(xié)調(diào)良好的事件。 人們普遍認為,星形膠質(zhì)細胞鈣依賴性釋放血管活性物質(zhì)會導(dǎo)致小動脈擴張和伴隨神經(jīng)元活動的血流量增加。Howarth總結(jié)了有說服力的證據(jù),表明星形膠質(zhì)細胞能夠改變腦小動脈的直徑。Howarth討論了刺激誘導(dǎo)的星形膠質(zhì)細胞鈣瞬變的發(fā)生率,存在和時間,并描述了星形膠質(zhì)細胞鈣依賴性血管生成和釋放血管活性物質(zhì)的作用的證據(jù)。 轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)劑 核因子-κB(NF-kappaB)是一個多亞基轉(zhuǎn)錄因子,激活后會誘導(dǎo)編碼急性期蛋白,細胞粘附分子,細胞表面受體和細胞因子的基因表達。Steven等證明短暫性局灶性腦缺血可導(dǎo)致神經(jīng)元中NF-κB的活化,并支持以前的觀察結(jié)果,即神經(jīng)保護性抗氧化劑可通過阻止NF-κB的活化來抑制神經(jīng)元死亡。Samraj等使用系統(tǒng)生物學(xué)工具和實驗性SAH模型,已確定信號轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激活因子3(STAT3)轉(zhuǎn)錄因子是蛛網(wǎng)膜下腔出血后晚期腦缺血的一種可能的主要調(diào)節(jié)分子。 自動調(diào)節(jié)的基因組靶標 miRNA在多種細胞功能以及包括中風(fēng)在內(nèi)的多種疾病中起著重要的調(diào)節(jié)作用。Jeyaseelan等顯示miR-103和rno-miR-107與大腦中動脈閉塞引起的短暫局灶性缺血有關(guān)。Wang等得出結(jié)論,miR-29b可能作為一種新型的循環(huán)生物標志物潛在地預(yù)測卒中的預(yù)后,miR-29b的過表達減少缺血性卒中后的血腦屏障破壞。MicroRNA-210(miR-210)是一種主要的多效性缺氧性microRNA,在腦缺血中起多種作用。Zeng等評估血液miR-210與急性缺血性卒中的臨床發(fā)現(xiàn)之間的相關(guān)性,并發(fā)現(xiàn)血液miR-210是用于急性腦缺血的臨床診斷和預(yù)后的新型敏感生物標志物。Yin等提出miR-497通過負調(diào)節(jié)抗凋亡蛋白bcl-2和bcl-w促進缺血性神經(jīng)元死亡。我們提出這種途徑可能有助于缺血性腦損傷的發(fā)病機制的可能性。Gan等證明了止血機制受缺血性中風(fēng)的影響,并得出結(jié)論,循環(huán)中的microRNA-145具有潛在的缺血性卒中的生物標志物的作用。 CBF自動調(diào)節(jié)的大數(shù)據(jù)分析 在CBF調(diào)節(jié)領(lǐng)域中使用了許多數(shù)據(jù)挖掘方法,例如非線性分析,該方法通常用于分析CBF調(diào)節(jié)與其他因素之間的關(guān)系。例如,Saleem等通過表征壓力-流量關(guān)系來確定動態(tài)大腦自動調(diào)節(jié)的一致性。Mitsis等建立了健康人的動脈壓和血氣變化對腦血流動態(tài)影響的非線性模型。Tan定義了動脈壓和腦血流之間的特征關(guān)系。Mitsis等通過評估健康人下半身負壓各種水平下腦血流自發(fā)性波動與動脈血壓之間的動態(tài)關(guān)系來評估。其他數(shù)據(jù)挖掘方法也用于該領(lǐng)域。Chiu等使用時域互相關(guān)分析對預(yù)先過濾的平均動脈血壓和平均腦血流速度進行評估,以評估大腦的自動調(diào)節(jié)能力。Liao等使用時域互相關(guān)函數(shù)來評估從健康受試者和中風(fēng)患者仰臥和抬頭傾斜位置獲取的血壓與腦血流速度信號之間的關(guān)系,以評估姿勢變化的影響。Chacón等通過評估在系統(tǒng)識別領(lǐng)域中使用的各種類型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),建立了CBF自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的非線性模型。Chiu等使用支持向量機建立具有自主神經(jīng)病的糖尿病患者動態(tài)腦自動調(diào)節(jié)的分類。廖等在糖尿病自主神經(jīng)病變中使用混沌分析并評估了動態(tài)腦自動調(diào)節(jié)功能,并指出自動調(diào)節(jié)功能受損將更加混亂且難以預(yù)測。 盡管已將許多數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用于該領(lǐng)域,但是在一些研究中,數(shù)據(jù)量很小,這對算法或模型的準確性有很大的影響。當前,大數(shù)據(jù)的使用非常廣泛,我們可以使用大數(shù)據(jù)技術(shù)來解決這個問題。在卒中治療領(lǐng)域有大量的大數(shù)據(jù)應(yīng)用,但是在腦血流自動調(diào)節(jié)研究中很少提及大數(shù)據(jù)。腦血流研究領(lǐng)域使用了許多成像技術(shù),例如SPECT、CT、MRI和PET,并且我們知道,圖像數(shù)據(jù)的數(shù)量遠遠超過其他數(shù)據(jù),并且我們可以使用大數(shù)據(jù)技術(shù)及其3V(速度,體積和種類)功能來改進算法或模型。大數(shù)據(jù)還可以用于遺傳數(shù)據(jù)分析,以找到自動調(diào)節(jié)的基因組靶標。同樣,計算機行業(yè)已經(jīng)過渡到多核和多核并行系統(tǒng),并且像CUDA這樣的GPU編程被廣泛用于加速算法。我們還可以采用高性能計算和相關(guān)的數(shù)據(jù)挖掘算法來加快腦血流研究的算法。 出血性卒中治療策略帶來的血流動力學(xué)改變 總結(jié)CBF自動調(diào)節(jié)機制的核心是幫助出血性卒中后重新灌注缺血性腦區(qū)域。與休克的進展階段相比,當代償機制開始失效時,血液殘留在毛細血管中,導(dǎo)致組織缺氧,并且在某種程度上與腦靜脈功能障礙下的腦充血相似。由于自身調(diào)節(jié)功能衰竭和血管充血,我們可能通過監(jiān)控腦血流量得到的好處,診斷腦靜脈功能障礙的患病率。血管神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概念的提出,使神經(jīng)血管機制受到越來越多的關(guān)注。此外,仔細監(jiān)測腦靜脈回流可用于腦損傷后的預(yù)后評估。 當前的再灌注治療幾乎不涉及腦靜脈系統(tǒng),包括外科手術(shù),如夾閉動脈瘤或盤繞,可用于預(yù)防蛛網(wǎng)膜下腔出血后再出血。機械凝塊回收裝置或化學(xué)試劑(例如rtPA)用于重新打開閉塞的動脈。但是,這些治療可能無法有效地恢復(fù)毛細血管和下游靜脈系統(tǒng)的血流。現(xiàn)有數(shù)據(jù)支持在所有患者中使用全身性抗凝治療作為初始治療,甚至在有出血的情況下。有趣的是,Simard等最近的研究表明,動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者術(shù)后小劑量靜脈肝素輸注是安全和有益的。此外,盡管存在爭議,但外科手術(shù)正在被用于逆轉(zhuǎn)慢性腦脊髓靜脈功能不全的可能發(fā)病機制和改進的開顱減壓術(shù)可以減輕干預(yù)朝向腦靜脈系統(tǒng)和更少的腦損傷。總之,仔細監(jiān)測和治療腦靜脈功能異常至關(guān)重要,因此,要有效地恢復(fù)最佳的腦血管功能。 觀點與結(jié)論 在出血性卒中的初始階段,包括腦內(nèi)出血和蛛網(wǎng)膜下腔出血,反射機制被激活以保護腦灌注,但是繼發(fā)性腦血流自動調(diào)節(jié)功能障礙最終將減少整體腦血流和代謝底物的傳遞,從而導(dǎo)致廣泛腦缺血,缺氧,最終導(dǎo)致神經(jīng)元細胞死亡。血管神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概念的提出,使神經(jīng)血管機制受到越來越多的關(guān)注。CBF自動調(diào)節(jié)的神經(jīng)血管機制可能涉及不同的細胞類型以及分子和轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)劑。然而,目前的理解不能解釋出血性卒中后的所有臨床現(xiàn)象和自動調(diào)節(jié)的策略。 最近,我們逐步認識到腦靜脈功能障礙參與出血性卒中病理生理學(xué)改變,可以確定腦靜脈系統(tǒng)是如何參與腦損傷易發(fā)因素和再灌注控制的。該策略通過增進對腦損傷機制起重要作用的大腦靜脈系統(tǒng)的理解來擴展血管神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。然而,需要更多的研究來確定出血性卒中后腦靜脈變化的時程及其對腦血流自動調(diào)節(jié)的影響。并且還需要研究來研究出血性卒中前后腦血流自動調(diào)節(jié)中不同類型細胞之間的相互作用。應(yīng)針對靜脈內(nèi)皮細胞、周細胞、星形膠質(zhì)細胞、平滑肌細胞、血管周圍神經(jīng)元之間的通訊進行系統(tǒng)研究,以闡明發(fā)生方式和時間。還需要更精確的動物模型和CBF自動調(diào)節(jié)的檢測方法。歸根結(jié)底,應(yīng)該努力促進治療策略的發(fā)展,無論是用于構(gòu)建,維護和調(diào)節(jié)腦部回流系統(tǒng)的任何外科手術(shù)或藥劑。 |
|