乌司他丁的脑保护作用研究进展

　　作者：于熙，田国刚， 田毅 作者单位：中南大学湘雅海口医院麻醉科,海口市人民医院 海口 570208

　　【关键词】 乌司他丁;脑保护;药理

　　手术中的失血、创伤等可引起炎性介质的释放，导致脑组织的损伤，从而引起术后苏醒延迟，认知功能障碍等[1]，对患者造成极大危害。有研究表明[3]，CPB心脏手术后，无明显临床表现的亚临床或微小脑损伤的发生率高达79%。因此,术中实施脑保护已得到临床医师的高度重视。乌司他丁是一种蛋白酶抑制剂，近年的研究表明其具有一定的脑保护作用[2]，现就其脑保护作用做一综述。

　　1 乌司他丁的药理特性

　　乌司他丁(ulinastatin,UTI)是一种从健康成年男性尿液中分离纯化的尿胰蛋白酶抑制药。其为糖蛋白，含有143个氨基酸，分子量约67 000道尔顿，有两个活性功能区，且不完全重叠，能够同时抑制多种蛋白类(胰蛋白酶、糜蛋白酶等丝氨酸蛋白酶，粒细胞弹性蛋白酶、透明质酸酶、巯基酶、纤溶酶等)和炎性因子的释放。另外，UTI分解形成的低分子量成分也具有很强的抑制水解酶的作用;对溶酶体膜有稳定作用，还可抑制细胞因子和炎症介质的释放、清除氧自由基、改善休克时的循环状态。还可改善因手术刺激引起的免疫功能下降、蛋白代谢异常和肾功能降低等。因此，近年很多研究发现UTI有脑保护作用，尤其对海马CA1，CA2区和新皮层保护作用明显[4]。

　　2 乌司他丁的脑保护作用

　　2.1 组织结构层面上的保护

　　缺血、缺氧后脑组织水肿，脑重会增加。张华芳等[5]将UIT丁用于脑缺血、缺氧的沙土鼠，结果发现，光镜下：缺血组看到脑组织疏松、充血水肿，皮质白质界限模糊不清。胞浆内尼氏小体消失、核固缩，核仁消失，可见小胶质细胞围绕。UTI治疗组细胞排列整齐，核内核仁明显，与假手术组对照无明显差异。电镜下：缺血组胞质内线粒体脊明显减少，部分呈空泡样变;多聚核蛋白体解体成单体;粗面内质网表面核糖体减少，脱落;核膜内陷， 胞核形态不规则，部分区域核膜模糊，核内异染色质呈块状、边聚。UTI治疗组可见大量线粒体，内、外膜光滑完整，排列整齐，未见空泡样变;出现大量多聚核蛋白体;粗面内质网丰富，部分脱颗粒;高尔基复合体发达。部分区域核膜模糊，核内异染色质稀疏。另外UTI治疗组脑重增加值与缺氧、缺血组比较，差异有统计学意义，说明UTI可减轻脑组织水肿。另有报道，UTI治疗组的异常神经细胞较缺血组明显减少，且随用药时间延长，病变程度减轻，提示UTI在全脑缺血再灌注损伤过程中有脑保护作用。

　　2.2 细胞功能层面上的保护

　　脑缺血时，小胶质细胞和活化的巨噬细胞中TNFαmRNA表达明显增加，导致血浆中TNFa水平亦明显升高。脑损伤后颅内IL6大量合成，IL1和IL6均可诱导神经细胞死亡。在再灌注期间，自由基和其他信使激活炎症细胞使趋化因子释放，黏附分子上调，血管内皮和白细胞相互作用，微血管狭窄或阻塞，红细胞和内皮细胞水肿，导致“无复流”现象，加重半暗区缺血[6]。活化的白细胞又可以释放大量的炎症介质和细胞因子，吸引更多的中性粒细胞聚集浸润，加重炎症反应，形成恶性循环。这一系列的反应形成了“细胞因子网络”.研究发现UTI直接抑制炎症反应最终阶段的蛋白酶，抑制炎症反应几乎全部环节，同时可通过降低内皮素、血栓烷B2和血管紧张素2的浓度改善围缺血区血供 。此外，UTI还具有一定的抗氧化功能，可降低血加氧酶1、8羟2脱氧鸟苷水平 。国内有学者[7]发现UTI可提高CPB后体内VitE的含量，从侧面反映了UTI的抗氧化能力。UTI还可以通过对抗炎症介质来提高机体免疫功能。研究显示，患者CD4T细胞的计数增加，CD4 /CD8 T细胞的比值增高。CD4 T细胞水平升高常提示细胞免疫功能的改善，从而达到保护脑及全身器官的作用[8]。

　　脑缺血、缺氧，脑血管内皮受损害以及损伤后红细胞破坏释放的氧合血红蛋白均可使血管内皮产生的ET增加。ET升高的浓度与病人的伤情轻重呈度程密切正相关，它是反映颅脑损伤的一个敏感指标。UTI使ET下降的机制可能为：改善颅脑损伤后的低灌注状态，减轻脑组织的缺血、缺氧，保护血管内皮功能，减少ET的产生和释放[9]。

　　C反应蛋白(Creactive protein，CRP)国内、外有文献报道认为它是反映颅脑损伤程度的一个较敏感的指标。在组织损伤、感染等情况下其浓度显著升高，在短时间内(数小时)即可升高达千倍(1000mg/L)以上[10]。有研究对重型颅脑损伤的病人进行实验[11]，结果表明，在第5～7d后，UTI治疗组CRP明显下降。其机制可能与清除氧自由基，抑制炎症介质和蛋白酶的释放有关[12]。

　　2.3 基因表达层面上的保护

　　星形胶质细胞的功能状态对神经元功能和生存转归起十分重要的作用。脑缺血再灌注能够上调星形胶质细胞凋亡基因Bax mRNA表达，同时下调Bcl2mRNA表达，促使星形胶质细胞发生凋亡。孙鹏等[13]的实验表明，UTI能够抑制星形胶质细胞Bax mRNA表达上调以及Bcl2 mRNA表达下调，提示其能干预脑缺血诱导的星形胶质细胞凋亡，从而具有较好的脑保护作用。

　　脑组织核转录因子NFκB是目前发现的与炎症有关的重要转录因子之一，参与多种细胞因子和炎症介质的转录调节。脑缺血再灌注可导致NFκB的激活在许多研究中都已得到证实。陈伟峰[14]的研究提示，UTI可通过抑制NFκB表达对抗其对大脑皮质神经细胞的损害，对全脑缺血再灌注损伤起保护作用。至于UTI如何通过抑制NFκB的活性进而抑制炎症细胞因子如IL1、IL6、IL8、TNF等的表达，需进一步实验研究。

　　3 与其他药物的联合应用

　　高渗性生理盐水(HTS)可补充Na+ 及Cl，纠正缺氧导致的胞内外Na 失衡，减少兴奋性氨基酸堆积和钙超载。可影响脑细胞内Na依赖性谷氨酸转运蛋白和NaCa交换 ，激活蛋白激酶A，降低过氧化物的形成 ;参麦可明显提高红细胞免疫功能、增加红细胞超氧化物歧化酶(SOD)含量[15]，增强对自由基及免疫复合物的清除;1,6二磷酸果糖(FDP)[16]可透过细胞膜进入到细胞内直接供能,并可阻止Ca2+内流,减少氧自由基的产生、稳定细胞膜及减少细胞凋亡。UTI与这些药物合用，效果均优于其单独使用。

　　综上所述，UTI的脑保护作用已得到多方面的证实，并有实验表明其脑保护作用呈剂量依赖性。有学者认为[17]，外源性UTI可能在脑内发挥部分作用。采用超大剂量，旨在提高血脑屏障两侧浓度差以增加脑内、外源性UTI含量。但具体的临床用量还在商讨之中。随着临床经验的积累和研究的深入，UTI脑保护的具体机制将被不断完善，可望在UTI的脑保护研究中会有更多、更深入的发现，以指导临床实践。

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