脑梗死的微循环障碍

脑梗死患者多合并基础疾病如高血压病、糖尿病、脑动脉硬化等,这些疾病均可导致脑内小血管及微血管损害,微血管数量减少,进而导致管腔狭窄、闭塞、微动脉瘤形成以及侧支循环减少,最终使微循环发生功能障碍。

脑缺血再灌注可产生微血管壁损害,导致微循环障碍,而不同时期微血管损害的表现和机制有所不同。

1.超急性期(数小时内) 中性粒细胞黏附于血管内皮,并在数小时内,血脑展障开始渗漏。此期释放的血管损伤介质包括超氧离子(O2-)和内皮素-1(ET-1),产生的内源性血管保护因子包括一氧化氮(NO)、血管生成素-1,还可能包括血管内皮生长因子(VEGF)。

2.急性及亚急性期(数小时至数天) 出现明显的组织细胞水肿,若血管损伤的程度够大,有可能会发生出血性转化。该时期释放的血管损伤介质包括基质金属蛋白酶-9(MMP-9)、白细胞介素-1(IL-1),还可能包括基质金属蛋白酶-2(MMP-2),产生的血管保护因子包括血管内皮生长因子(VEGF)、血管生成素2和碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)。

3.慢性期(数天至数月) 促凋亡基因产物——半胱氨酸蛋白酶(caspases)、B细胞淋巴瘤-白血病-2相关X蛋白(Bax)和转化相关蛋白53(Trp53)占主导,而抗凋亡蛋白——B细胞淋巴瘤白血病-2(Bcl-2)、凋亡蛋白抑制剂(Iap)具有保护性。此外, VEGF可促进血管生成,SOD可防止血管内皮的进一步氧化损伤。最终,受损的血管或者通过血管生成而修复,或者处于凋亡或形成动脉硬化症,这取决于血管受损的程度和血管的功能。

脑梗死后微循环功能障碍的另一个重要表现是血管腔内微小物质(特别是微小血栓)的形成。缺血发生后,血小板在β-血小板球蛋白、ADP、血小板活化因子等因素的作用下被活化,并且通过自身的GPⅡb/Ⅲa整合素受体而相互聚合;同时,大量凝血酶的产生,加上活化的血小板的诱导,微循环内促使纤维蛋白原形成纤维蛋白并沉积。另一方面,在血管内皮细胞分泌的纤溶酶原激活物抑制剂-1(PAI-1)的作用下,血液中的红细胞、白细胞、血小板和纤维蛋白一起沉积,从而形成微小血栓,阻塞微循环。

此外,还有炎性损伤、继发性脑水肿形成等,均可导致或加重微循环的损伤和功能障碍。如内皮细胞分泌的肿瘤坏死因子-α (TNF-α)、白细胞介素-1β等白细胞趋化因子可以促使白细胞和内皮细胞表达大量的黏附分子,加重血液黏稠度,阻塞管腔等。而继发性脑水肿可以压迫周围脑组织和血管,从而加重侧支循环和微循环障碍,使缺血面积扩大。