神經血管單元與腦梗死后免疫抑制研究進展

周夢琴，蘇 芃，2，梁景巖，2，熊天慶，2

1.揚州大學醫學院轉化醫學研究院，江蘇 揚州 225009

2.江蘇省中西醫結合老年病防治重點實驗室，江蘇 揚州 225009

腦卒中是導致全球人口死亡及永久性殘疾的主要原因之一，其中腦梗死約占87%，能永久性或短暫性血管阻塞導致腦細胞死亡，其特點主要有病情進展快、致死率和致殘率高等，給社會帶來了沉重的經濟和健康負擔［1-2］。如今，治療腦梗死的選擇依然有限，組織型纖溶酶原激活劑（一種能在很短時間內用于恢復大腦血流灌注的溶栓劑）仍是目前唯一用于治療急性腦梗死的藥物，但其治療窗口期僅4.5 h，應用范圍與療效也存在不足［3］。目前，對于腦梗死潛在發病機制的認識仍不全面，導致新藥開發及治療策略推進緩慢。

眾多研究表明，先天性和適應性免疫反應均為腦梗死進展的關鍵因素，免疫系統貫穿了腦卒中的全過程，神經毒性的產生及組織的重構與修復作為危險因素都產生了負面作用，因此免疫系統與大腦雙方的相互影響共同調控了疾病發展趨勢。腦梗死后嚴重的腦缺血誘發免疫激活反應，加劇了神經功能缺損，主要通過自主神經系統過度激活導致全身免疫系統發生改變，引發全身免疫抑制，即為SIID。SIID 的主要表現包括淋巴細胞減少、先天性和適應性免疫細胞功能失調等，其導致的抗菌防御受損可促使患者高發腦卒中后感染［4-6］，不論是局部神經炎癥過程還是全身性感染都會對腦卒中后的結果產生負面影響。目前，腦卒中及SIID 的相關機制仍知之甚少，更深入的了解可能對識別靶基因和功能通路以及指導包括藥物開發與利用在內的治療干預有重要意義［7］。

隨著幾十年大規模針對神經保護的臨床試驗失敗，目前腦卒中治療的重點逐漸從神經保護轉向神經血管保護［8］，SIID 的啟動和發展也都離不開神經血管共同的調控作用。NVU 是神經血管人為定義的最小單位，由三個基本單位組成:血管細胞（內皮細胞、周細胞和平滑肌細胞）、神經膠質細胞（星形膠質細胞、小膠質細胞和少突膠質細胞）和神經元，還包括腦脈管系統內的ECM，共同構成協調的神經血管耦合并維持高度選擇性的血腦屏障。所有NVU 組分在結構和功能上密切相關且不可或缺，與維持腦微環境穩態、調節血流量及免疫等密切相關。該結構與功能性多細胞模塊強調了神經元和腦脈管系統之間獨特的串擾聯系，腦梗死后每個模塊均直接接觸有害因素，通過各自及相互間的作用介導多個細胞和分子水平上的炎癥過程，從而在疾病進展中發揮關鍵作用［9-11］。

如今，腦卒中的治療趨勢已從僅關注保護神經元轉向調節NVU不同組分間關系正?；?，后者成為探索腦梗死機制和治療的新范式。NVU 各組分具有不同的異質性，可能賦予NVU在損傷后不同階段有害/保護性雙重作用，如在損傷后觸發延遲的恢復反應，調節先天性和適應性免疫系統在腦梗死后促炎/抗炎反應的平衡。當炎癥和損傷超過內在修復能力時也必然導致較差的臨床結果。為進一步了解免疫炎癥過程并設計相關治療，恢復腦損傷或疾病后的穩態，闡明病理條件下NVU 不同組分的動態炎癥變化及免疫協調機制是有必要的［12-14］。

因此，本文就腦梗死后NVU參與SIID可能的相關機制進行綜述，探究免疫系統在腦梗死發生、發展中的效應，以及腦卒中免疫調節治療的可能性。

1 腦梗死后免疫抑制的發生及對腦梗死的影響

免疫系統在腦梗死的發生、進展和修復中都有參與，包括先天性和適應性免疫，在損傷的急性和慢性階段都起著關鍵作用［13］。生理條件下，免疫系統與神經系統通過多種途徑相互作用以維持穩態，但嚴重的腦損傷（如腦卒中）可打破這一平衡。腦梗死發作后24 h 內，初級和次級淋巴器官被激活，受傷和死亡的細胞釋放DAMP，炎癥級聯的激活導致大腦中的神經炎癥狀態發展至全身，伴細胞因子、趨化因子和其他促炎介質在血液循環中的水平顯著升高［15-16］，免疫系統逐漸疲累力竭，在腦卒中發作后數小時至數天內的亞急性期觸發免疫抑制狀態，功能狀態隨細胞免疫功能迅速且持續的減弱而受到抑制，特征表現為淋巴細胞數減少（主要是CD4+T 細胞），次級淋巴器官（如脾臟）萎縮和抗炎細胞因子水平升高［11］，主要表現還有中性粒細胞/淋巴細胞比值增加，單核細胞上抗原提呈分子HLA-DR 表達減少，并伴隨促炎性細胞因子（如γ 干擾素、TNF-α）產生減少而抗炎細胞因子（如IL-10）產生增加，Th1 細胞活性受損（從Th1 細胞轉變為Th2 細胞）［17］。此外，分化的Treg 細胞及脾臟中B 細胞的丟失也進一步損害了宿主對病原體的防御［18］。腦梗死后持續加劇的神經功能缺損導致全身免疫系統發生改變，這種現象被稱為SIID，其雖然對緩解炎癥損傷有一定的積極意義，但會加重感染風險甚至可能危及生命，產生全身性不良影響，主要表現為腦卒中相關性肺炎和尿路感染［19］。

1.1 SIID的發生機制

中樞神經系統通過復雜的神經和體液途徑共同調控免疫功能，目前主要包括交感神經系統、副交感神經系統和HPA［20］，但有關全身性免疫抑制的具體機制仍未完全明確。

1.1.1 交感神經系統對SIID 的影響 腦梗死會顯著誘發交感神經系統過度激活，降低感染閾值并增加感染風險。腎上腺素、去甲腎上腺素和多巴胺等兒茶酚胺是交感神經系統介質，當交感腎上腺髓質系統興奮時被大量分泌釋放入血，通過免疫細胞的腎上腺素能受體起作用，目前已有研究發現與交感神經系統活性相關的ARRβ2/NF-κB 通 路［21］或cAMP/PKA/NF-κB 通路［22］可誘導免疫抑制。首先，減少γ 干擾素（NK細胞和T 淋巴細胞產生的關鍵效應細胞因子之一）的產生，抑制了細胞毒性T 淋巴細胞相關抗原4 的表達，誘導淋巴細胞凋亡，抗炎細胞因子分泌增加［16，23］；其次，下調MHC Ⅱ類分子表達，減弱了抗原提呈細胞功能，減少血液中TNF 和IL-6 的產生，促進M2 型（抗炎）巨噬細胞的分化，協同刺激抗炎細胞因子的產生并激活了Th2 細胞免疫應答；最后，下調轉錄因子NF-κB（炎癥基因表達的主要調節因子）的活性，可抑制促炎性細胞因子（IL-1β、TNF-α 和IL-6）的基因轉錄，上調抗炎細胞因子（如IL-10），抑制Th1 細胞活性及細胞免疫應答［21-22］。研究顯示，通過β 腎上腺素受體阻斷劑普萘洛爾抑制交感神經系統，可減少淋巴細胞功能障礙和細菌感染，提高大腦中動脈栓塞小鼠的存活率［24］，佐證了交感神經系統的激活是導致腦卒中后感染發生率高的主要免疫抑制機制。

1.1.2 HPA 對SIID 的 影 響 HPA 是神 經內 分泌系統的重要組成部分。HPA 和交感神經系統的激活可導致腎上腺類固醇激素和兒茶酚胺的全身釋放，是大手術、腦損傷或創傷后免疫炎癥反應的重要組成部分。一方面，兒茶酚胺能與HPA 通路協同作用，通過去甲腎上腺素和糖皮質激素的協調作用誘導外周室的脾萎縮和NK 細胞數減少，隨后支配誘導的細胞因子信號通路抑制因子3上調充當負反饋抑制劑以抑制外周區室中NK細胞的生成［25］。另一方面，下丘腦可感知腦卒中致腦損傷所產生的IL-1、IL-6、IL-10 和TNF-α，從而通過激活HPA 增加下丘腦促腎上腺皮質激素釋放激素的合成，以刺激垂體前葉產生促腎上腺皮質激素進入腎上腺過度釋放糖皮質激素，而糖皮質激素具有強大的抗炎作用，可作用于T 淋巴細胞減少γ 干擾素的產生并誘導其凋亡，也作用于單核細胞促進IL-10 分泌，這可能是腦梗死后血液和脾臟中淋巴細胞、NK 細胞減少，以及中性粒細胞、單核細胞防御機制受損的重要原因［18，21］。Prass 等［24］觀察到，通過糖皮質激素受體阻滯劑RU486抑制HPA可預防淋巴細胞減少、凋亡及單核細胞功能障礙，但與普萘洛爾治療效果不同，其并未減少細菌感染。以上結果揭示了HPA 在SIID 中有一定作用但可能不如交感神經系統關鍵。

1.1.3 副交感神經系統對SIID 的影響 膽堿能抗炎途徑主要包括迷走神經、脾臟和α7nAChR。腦梗死后激活的副交感神經系統通過分泌乙酰膽堿與α7nAChR 結合，α7nAChR 表達上調可抑制NF-κB 信號轉導及小膠質細胞炎癥反應，下調炎癥水平，保護神經細胞免受氧化應激并促進腦功能恢復。此外，副交感神經系統通過活化迷走神經和刺激α7nAChR來調節脾免疫反應，是大腦調節脾和外周免疫系統相關的一個重要途徑，如分泌乙酰膽堿的T 淋巴細胞可抑制脾臟生成TNF-α［26-27］。對于腦卒中相關性感染，一方面已知巨噬細胞與肺泡上皮細胞都是肺膽堿能抗炎信號傳導的主要細胞靶標，Engel 等［28］證實大腦中動脈栓塞小鼠模型的副交感神經活性迅速增加后，會導致肺先天免疫反應由于膽堿能信號傳導提升受到抑制，增加了感染易感性；另一方面研究驗證在腦梗死小鼠亞急性期（腦卒中3 d 后）使用Varenicline（一種α7nAChR 高親和力激動劑）可減少大腦炎癥反應，改善其運動功能，表明活化的副交感神經系統可減輕亞急性期炎癥損傷，可能存在有調節腦部炎癥的時間窗口［29］。綜上所述，通過迷走神經和α7nAChR刺激膽堿能抗炎途徑可能是一種神經保護策略，但膽堿能途徑的額外刺激也可能會加劇危及生命的細菌感染風險，免疫調節治療須保持感染易感性增加和神經保護之間的平衡。

由上述可知，腦卒中后交感神經系統過度激活，兒茶酚胺水平持續升高介導了早期淋巴細胞激活減少與腦卒中后抗菌免疫反應受損，轉錄因子NF-κB 與星形膠質細胞、小膠質細胞的激活緊密關聯；副交感神經激活后通過α7nAChR抑制小膠質細胞等免疫細胞釋放外周免疫因子，產生免疫抑制；激活HPA 可升高糖皮質激素，抑制了促炎性細胞因子的產生并阻止免疫細胞增殖以促進細胞凋亡。此外，死亡的神經元和非神經元釋放DAMP 進一步激活固有免疫細胞（如小膠質細胞）和其他細胞（如周細胞［30］）中的先天性免疫受體產生促炎性細胞因子，并與其他促炎介質共同破壞血腦屏障，從而進一步觸發神經體液反應［13］，多種機制協同破壞NVU的穩定性而促進了SIID的發展。

1.2 SIID對腦梗死的影響

腦梗死初期引起的一系列免疫反應不僅涉及腦損傷，還包含反饋性的修復。SIID 的發展可能作為一種適應性保護代償機制，減輕腦內過度炎癥反應，阻止腦損傷的進一步發展。由于腦損傷可削弱免疫細胞功能，抑制免疫系統，導致淋巴細胞數減少，NK細胞和T細胞的細胞因子分泌失調，從而影響腦卒中的嚴重程度及相關感染的發病率［19，31］。目前，腦梗死后免疫反應的性質是否受梗死位置的影響尚未明確，但腦損傷的程度可能決定了SIID是否發生及其嚴重程度［11］。

SIID 下調免疫反應減少炎癥損傷的同時也減弱了機體對病原體的抵抗力而導致感染易感性增加。流行病學數據表明，腦卒中后感染是患者死亡和殘疾的主要原因，感染率與研究特征和患者的臨床狀況有關且結果差異較大，目前最新文獻報道總感染率高達30%，肺炎和尿路感染率均約為10%，重癥監護室中比率更高，肺炎與死亡顯著相關（比值比為3.62）。全身性免疫系統的抑制發生在多種中樞神經系統急性損傷中，致感染易感性增加，全身性感染亦增強了針對腦抗原的自身免疫反應，對預后產生不利影響，與較高的復發率和再入院率密切相關［17，20］。目前，腦卒中后中樞神經系統與免疫系統相互作用的機制尚未完全闡明，腦卒中不同階段觀察到的免疫抑制有不同的效果，結合最新腦卒中后肺炎相關的分析報道可推斷SIID 是腦梗死急性期后感染率極高的重要危險因素，兩者間相互促進預后不良結果［17，32］。探索如何在不損傷腦的情況下有效控制SIID 對全身免疫變化的影響，對改善患者存活率和生活質量具有重要意義。

從正面影響來看，腦卒中急性期受損血腦屏障允許免疫細胞幾乎不受限制地進入中樞神經系統，同時讓通常在大腦中被隔離的抗原很可能第一次暴露出來，有證據表明這些抗原可在實驗性腦卒中后數小時內進入循環并提呈給淋巴結中的淋巴細胞，從而誘導自身反應性T 淋巴細胞和B 淋巴細胞啟動自身免疫反應［33］。因此，SIID可通過下調外周免疫應答使中樞神經系統免受自身免疫的侵擾，最大限度地減少大腦腦梗死后進一步的免疫病理反應，從而產生保護作用，但這需要以宿主高易感性為代價。

綜上所述，SIID 的總體后果尚不清楚，不同病況的患者可能結果差異很大。但是，感染對腦卒中各個階段的有害影響是毋庸置疑的。因此，進一步研究SIID 相關調控信號和免疫機制，探索預防或減少感染的相關免疫治療策略一定會在未來受到越來越多的關注。

2 神經血管單元在腦梗死后免疫抑制中的作用

功能性NVU 是滿足大腦動態代謝需求的核心，毫無疑問NVU在腦梗死的病理生理過程中起著主導作用，對炎癥免疫反應具有深遠的影響。多種機制嚴重改變炎癥/抗炎介質的平衡，破壞了NVU的穩定性，導致血腦屏障功能障礙，從而啟動SIID。另外，NVU 重要組成細胞也可自主或在相互作用下轉變為抗炎表型促進并參與SIID。

2.1 血腦屏障中內皮細胞的促炎表型促進SIID啟動

腦毛細血管內皮細胞是NVU 的主要成分，有助于血腦屏障的形成。生理條件下，由于血腦屏障具有高度選擇性，血管中的大分子和極性分子不能擴散到中樞神經系統實質中。與外周器官中的毛細血管內皮細胞不同，大腦中的毛細血管內皮細胞是無孔的，其特征是細胞旁擴散水平低，胞飲活性最小，有多種轉運蛋白，這些特性賦予其血腦屏障獨特的運輸系統。腦毛細血管內皮細胞通過緊密連接和黏附連接形成連續層，阻斷了毛細血管內皮細胞之間的細胞旁擴散途徑，還可選擇性地緩沖血液成分波動對腦間質液的影響，調節大腦微環境和神經元信號傳導［34-35］。

腦內皮細胞中白細胞黏附分子表達水平低，能防止免疫細胞的浸潤，但在血腦屏障被破壞后，腦毛細血管內皮細胞的內皮黏附分子（ICAM-1、VCAM-1、P 選擇素和E 選擇素）生成增多，促炎表型表達上調，促進急性炎癥期外周免疫細胞滲入腦實質，并在晚期誘導T 淋巴細胞和B 淋巴細胞浸潤，隨著更多特異性免疫細胞參與，炎癥反應也將不斷加重［35-37］。因此，由于腦梗死損傷血腦屏障結構組分后蛋白水解酶被激活，同時激活中性粒細胞活性，導致蛋白水解酶暴露于NVU 中，腦毛細血管內皮細胞緊密的連接與基底膜均被破壞［38］，血腦屏障通透性大大增加，允許各種促炎性細胞因子、免疫細胞隨意進入血腦屏障中，加重腦內炎癥反應，最終導致SIID啟動。

2.2 促炎表型腦周細胞破壞血腦屏障參與啟動SIID的潛力

腦毛細血管內平滑肌細胞被周細胞取代，周細胞通過共同的基底膜與腦毛細血管內皮細胞密切聯系但不直接接觸，并具有類似平滑肌細胞的收縮特征，故可調節毛細血管的腦血流量［39］。根據位置、形態和蛋白質表達，中樞神經系統周細胞可分為三種亞型:動脈周細胞在調節腦血流量方面起著至關重要的作用，毛細血管周細胞對于維持血腦屏障完整性很重要，小靜脈周細胞可調節外周免疫細胞浸潤腦細胞［40］。這三種周細胞亞型在正常大腦及腦梗死后腦損傷與功能恢復中都起著關鍵作用，促進血管生成及神經發生，對血腦屏障的發育和止血也有重大貢獻，毫無疑問中樞神經系統中的周細胞具有更復雜且重要的功能。相比其他組織器官，大腦中的毛細血管內皮細胞具有更廣泛的周細胞覆蓋。有體外研究表明，與周細胞關系緊密的毛細血管內皮細胞比單獨的毛細血管內皮細胞更能抵抗細胞凋亡，進一步證明了周細胞在支持血腦屏障形成并維持其結構完整性中的作用［9，35］。

在中樞神經系統炎癥中，腦周細胞可表現出促炎或抗炎不同表型。周細胞通過表達多種神經營養因子在腦梗死后促進神經元和軸突再生，并與毛細血管內皮細胞相互作用支持新血管的形成及血腦屏障的穩定，對保護腦實質免受白細胞浸潤產生重要作用［6，30］。此外，毛細血管小靜脈末端的周細胞對外周免疫細胞浸潤的調節作用可減輕神經血管損傷［40］。相比之下，周細胞的促炎特性更加突出。一方面，在腦梗死后超急性期，周細胞可能因參與血管收縮導致在毛細血管閉塞（無回流現象），并可于后期轉變為促炎表型增強血腦屏障的通透性，促進腦水腫形成［41-42］。另一方面，在免疫反應募集白細胞的過程中，周細胞通過持續表達低水平的黏附分子感知組織損傷，在腦卒中產生的炎癥細胞因子及DAMP 的誘導下，分泌促炎免疫活性因子包括IL、TNF-α和γ干擾素，產生大量的活性氧、一氧化氮和其他促炎性細胞因子［39，43］，從而對NVU 的細胞造成損害并破壞血腦屏障。另有報道稱，周細胞可以被激活、增殖并遷移到鄰近的缺血性腦實質中，表達小膠質細胞標志物并獲得小膠質細胞表型，從而參與免疫反應［30］。

綜上可知，周細胞雖有一定的調節保護作用，但其協同促炎推進SIID 發展的潛力同樣難以忽視，但目前是何種機制主導、作用的具體時機及相關調節信號均不清楚。另外要特別提出的是，早先研究表明周細胞可表達多種血管介質受體，其中包括兒茶酚胺［44］正是前文所述SIID 重要的發生機制交感神經系統激活的產物。

2.3 星形膠質細胞在腦梗死早期破壞血腦屏障啟動免疫反應而在腦梗死晚期促進并參與SIID

星形膠質細胞是高度異質的神經膠質細胞，以非重疊的方式遍布整個中樞神經系統。在NVU 中，星形膠質細胞位于神經元和毛細血管內皮細胞間的中心，特殊的位置使其能夠調節腦血流量，維持血腦屏障的非滲透性，參與神經元代謝和突觸活性的動態變化［45-47］。近年來，根據星形膠質細胞與中樞神經系統中其他類型細胞間的相互作用與聯系（串擾），研究者們更加關注其更多、更復雜的功能。如前文所述，星形膠質細胞終足接觸毛細血管內皮細胞并包裹血管壁，這種結構可誘導毛細血管內皮細胞中緊密連接蛋白的表達，又通過SHH蛋白和β-聯蛋白加強血腦屏障的緊密連接和完整性［48］，對形成與穩定血腦屏障具有一定的貢獻。

小膠質細胞和星形膠質細胞是中樞神經系統的主要免疫活性細胞，但星形膠質細胞在這方面經常被忽視［49］。腦梗死后星形膠質細胞經歷結構和功能的轉化（反應性星形膠質細胞增生），類似于小膠質細胞在病理生理條件下是調節血腦屏障完整性的雙刃劍，由促炎刺激觸發的NF-κB異二聚體的核轉運是其活化的關鍵步驟。缺血缺氧引發了細胞一系列損傷反應，導致氧化應激產物和促炎性細胞因子（趨化因子）等促炎因子的釋放，與A1 型星形膠質細胞釋放的血管內皮生長因子協同破壞局部血腦屏障導致其通透性增加，促炎性細胞因子和外周免疫細胞均可進入，腦卒中后的免疫炎癥反應被放大［47，50-51］。此外，活化的神經膠質細胞產生的炎癥介質（包括TNF-α 和IL-1β）不僅直接參與炎癥反應，還可激活小膠質細胞募集外周免疫細胞加劇炎癥反應，分泌的基質金屬蛋白酶還可降解細胞外基質，共同破壞血腦屏障的完整性，導致神經元死亡、梗死進展，促進SIID啟動［52］。

然而，星形膠質細胞同樣可為保護中樞神經系統減少炎癥損傷表達抗炎表型。腦梗死后72 h炎癥高峰期內，占主導地位的是A2 型星形膠質細胞。A2 型星形膠質細胞可上調多種神經營養因子并抑制中樞神經系統中炎癥細胞的擴散［52］，充當調節細胞分泌IL-2、IL-10和TGF-β 等抗炎細胞因子［53］，以及釋放具有神經保護作用的脂毒素A4和脂毒素B4來抑制神經炎癥反應［54］，從而發揮保護作用。更直接的是，A2型星形膠質細胞在腦卒中期間增加了IL-33和CCL1水平，其中IL-33可促進腦卒中后Treg 細胞的增殖［55］，直接促進并參與SIID 的進展。另外，星形膠質細胞中的胰島素樣生長因子-1 能在缺血環境中將免疫細胞轉向抗炎特征來保護腦卒中后血腦屏障完整性和神經功能［56］。

星形膠質細胞與小膠質細胞間的串擾對大腦的生理功能和疾病都至關重要［47］。星形膠質細胞可間接調節小膠質細胞的功能，通過抑制小膠質細胞介導的炎癥反應，即可限制外周免疫細胞和某些細菌浸潤血腦屏障，修復受損的血腦屏障。此外，星形膠質細胞還具有活躍的分泌能力，可以分泌如ORM2、前列腺素E2 等蛋白質，用以調節小膠質細胞的活性及血管張力，其中ORM2可在腦炎癥期間調節小膠質細胞活性和遷移而發揮抗炎作用，是參與免疫抑制各個方面的急性期血漿蛋白［57-58］。有研究表明，在星形膠質細胞存在條件下，體外小膠質細胞中抗炎基因CX3CL1的表達可增加［59］。

綜上可知，星形膠質細胞既參與了早期爆發的炎癥反應，亦涉及眾多抗炎因子及其機制參與免疫抑制，對SIID 的啟動及發展進程具有相當重要的作用。

2.4 小膠質細胞在腦梗死早期破壞血腦屏障啟動免疫反應而在腦梗死晚期促進并參與SIID

小膠質細胞是中樞神經系統的常駐免疫活性巨噬細胞，具有吞噬能力，能清除中樞神經系統中的毒素和異物。小膠質細胞活化是炎癥反應的開始，然后是外周免疫細胞浸潤和星形膠質細胞活化［60］。在腦梗死的病理階段，內源性小膠質細胞和募集的巨噬細胞被激活后根據功能分為兩種表型:經典的M1 型（促炎）或替代的M2 型（抗炎）表型［61］。

小膠質細胞與星形膠質細胞類似，具有促進或抑制腦梗死后炎癥的雙重免疫功能。一方面，小膠質細胞積極參與了缺血后血腦屏障的崩解，半暗帶內活化的小膠質細胞通過擴張的細胞突起向病灶周圍的血管延伸，使血源性巨噬細胞外滲，同時血管周圍的小膠質細胞通過吞噬正常毛細血管內皮細胞導致局部內皮細胞被激活引起功能障礙，血管分解裂變，促進健康鄰近組織中腦梗死誘導的損傷的遷移，最終導致血腦屏障被破壞及免疫細胞和分子滲入，反過來激活了更多的小膠質細胞。另一方面，死亡的細胞釋放DAMP，激活小膠質細胞啟動NF-κB 易位到細胞核形成了NLRP3炎性體，明顯提高了IL-1β水平，增加了趨化因子CCL2、CCL20 和CXCL2 分泌，從而下調了SHH 蛋白表達，即導致星形膠質細胞缺少了維持血腦屏障完整性的重要信號。M1 型小膠質細胞以誘導型一氧化氮合酶和NF-κB 的激活為特征，產生活性氮增加了活性氧和一氧化氮，與促炎性細胞因子及趨化因子協同增加了氧化應激和神經炎癥反應，誘導最初的全身免疫激活，促進啟動強烈而持久的免疫抑制［17，53］。

小膠質細胞在腦梗死后期會發展出另一種保護性表型。腦梗死后NVU 恢復期間，M2 型小膠質細胞通過分泌IL-4、IL-10 和TGF-β，以及免疫細胞的吞噬功能促進炎癥消退，阻止炎癥進一步誘導血腦屏障崩解。IL-4 和IL-10 共同下調了γ干擾素、TNF-α和IL-1β的表達，并抑制NF-κB的活化，提高了缺血腦中抗炎因子的水平。TGF-β和IL-10 限制了免疫細胞對大腦的浸潤，直接保護血腦屏障免受損害，有助于維持腦梗死中的血腦屏障結構和功能。其中，TGF-β 可降低基質金屬蛋白酶活性、減少ECM 降解；IL-10 可降低毛細血管內皮細胞中ICAM-1 和VCAM-1 的表達。此外，在與星形膠質細胞的相互作用方面，小膠質細胞釋放的IL-10 作用于反應性星形膠質細胞，并在NVU 中釋放發揮積極保護作用的細胞因子［7］，還可通過下調星形膠質細胞中CXCL1 的表達，減弱免疫炎癥細胞及因子的浸潤［53，59］。

將小膠質細胞和單核細胞來源的巨噬細胞的特異性轉錄本進行比較發現，小膠質細胞更傾向于向M1 型過渡［62］，因此更多研究集中在小膠質細胞的激活調節機制上，旨在將小膠質細胞從M1 型轉變為M2 型，從而促進免疫調節作用［63］。因此，相比星形膠質細胞，小膠質細胞的促炎作用似乎更為顯著，但通過與星形膠質細胞的相互串擾，其促進SIID 的啟動和發展的貢獻方式復雜但不容忽視。

2.5 其他免疫調節性因素通過影響NVU 參與SIID

有證據表明，在腦梗死的慢性期，大腦特異性Treg 細胞可遷移至大腦中持續數月，并在此期間表現出多方面促進功能恢復的作用。在腦卒中后的幾天內，增殖的Treg 細胞中IL-2、IL-33 及5-羥色胺信號傳導提升，阻止梗死體積增加，抑制星形膠質細胞增生及轉變為神經毒性表型（A1型），促進腦功能恢復［64］。有研究證明，大腦中動脈栓塞小鼠的腦Treg 細胞表達了高水平的雙調蛋白和骨橋蛋白，其中雙調蛋白可抑制小膠質細胞和星形膠質細胞產生IL-6 以抑制炎癥，骨橋蛋白可通過小膠質細胞上的整合素受體增強其介導的修復作用［65-66］?？偠灾?，以上發現表明大腦Treg 細胞可以通過多種介質在腦梗死期間影響NVU，參與SIID并發揮一定保護性作用。

腸神經系統被稱為人類“第二腦”，也屬于自主神經系統，在功能上胃腸道與中樞神經系統相互聯系，近年有報道代表大腦和腸道之間相互作用的“腸-腦軸”與腦梗死期間血腦屏障的破壞及腸道中T 細胞亞群的功能改變有關，即中樞神經系統炎癥反應與腸道免疫存在相關性。大腦急性梗死引起腸道微生物群失調后，T 淋巴細胞池的分化偏向于促炎亞群γδT 細胞（主要來源于腸道）并可遷移至腦。γδT 細胞是缺血腦中強效促炎性細胞因子IL-17A 的主要來源，減弱了T 淋巴細胞向Treg 細胞分化的傾向。但缺少腸道Treg細胞又難以抑制γδT 細胞增殖，外周免疫調節作用被嚴重削弱，具有神經保護作用的抗炎細胞因子IL-10 分泌減少，成為促進炎癥反應過度啟動SIID 的重要因素［53，67］。與其他患者比較，腦梗死患者的腸道多樣性顯著降低，產生氧化三甲胺的細菌、機會致病菌增加，其中氧化三甲胺可通過刺激線粒體產生活性氧，破壞毛細血管內皮細胞等NVU組成細胞，進一步協同淋巴細胞對血腦屏障造成不良影響［68］，因此腸道微生物群的失調反過來亦可導致腦梗死結局惡化。在SIID 所致嚴重并發癥方面，有研究推測腦卒中相關性肺炎由腸道細菌易位引起，并在腦卒中相關性肺炎患者的肺部檢測到了腸道細菌［69］。綜上，基于腦梗死已延伸至中樞神經系統外免疫器官的病理機制，靶向腸道微生物群在未來關聯SIID 治療腦梗死具有可觀的前景。

在NVU 中，多種細胞分泌的一些細胞因子還會導致ECM 組成和結構完整性發生變化，從而影響血腦屏障的穩定，而ECM 的破壞同樣也會影響這些細胞的功能。因此，NVU 中細胞與細胞之間，細胞與ECM 之間，細胞或ECM 與外周免疫環境之間在腦梗死后腦免疫炎癥反應中的相互作用都有可能影響血腦屏障從而參與SIID。研究表明，NVU 中大部分組成細胞都可釋放和攝取外泌體，在介導NVU內細胞間串擾方面具有重要作用，與免疫系統調節及促炎作用的相關性提示了其與SIID 相關聯的治療潛力［7］；同理，腦缺血中長鏈非編碼RNA失調可誘導神經元死亡、小膠質細胞活化、炎癥和神經發生［70］，與NVU 在SIID 的作用也有一定的關聯性。

3 結 語

功能性NVU 是滿足大腦動態代謝需求的核心，在腦梗死的病理生理過程中起著主導作用，對炎癥免疫反應具有深遠的影響。NVU 中多種免疫抑制細胞及分子的表達是對大腦中高度炎癥環境的反饋，長遠來看對患者預后弊遠大于利，有效改善腦梗死后的炎癥可在免疫系統與中樞神經系統間形成穩態以防止SIID 的發生?；谀X梗死的治療現狀以及SIID 在腦梗死病理生理機制中的重要性，多種與SIID 關聯的預防性免疫調節療法逐漸出現，作為非傳統替代療法來減少感染。未來應進一步結合NVU 研究腦梗死后炎癥免疫與SIID 的精確機制，探尋更多靶點與藥物，實現對免疫系統和中樞神經系統的雙重保護。

志謝 研究得到中國博士后科學基金（2022M712689）、江蘇省高等學校自然科學研究項目（22KJB180029）、揚州市“綠揚金鳳計劃”（22080700540）、江蘇省大學生創新創業計劃訓練項目（202211117083Y）支持

Acknowledgements This study was supported by the Postdoctoral Science Foundation of China (2022M712689),Natural Science Research Project for Universities of Jiangsu Province (22KJB180029), Lyuyang Jinfeng Project of Yangzhou City (22080700540), Jiangsu University Students Innovation and Entrepreneurship Plan Training Project (202211117083Y)

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

Conflict of Interests The authors declare that there is no conflict of interests

?The author(s) 2023.This is an open access article under the CC BY-NC-ND 4.0 License (https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)