综述:探索医用气体疗法在出血性脑卒中治疗中的应用:一项叙述性综述

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:Nitric Oxide 3.2

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  这篇综述系统阐述了高压氧(HBO)、硫化氢(H2 S)、一氧化碳(CO)和一氧化氮(NO)等医用气体通过调控炎症、氧化应激、细胞凋亡等机制,在出血性脑卒中(HS)中发挥神经保护作用的研究进展,为临床治疗提供了新思路。

  

医用气体疗法的神经保护潜力

出血性脑卒中(HS)包括脑出血(ICH)和蛛网膜下腔出血(SAH),具有高致死率和致残率。传统治疗手段如血肿清除手术和保守疗法对改善神经功能效果有限。近年来,医用气体分子因其独特的生物学特性成为研究热点。

病理生理机制

HS的损伤机制分为原发性损伤和继发性脑损伤(SBI)。原发性损伤由血肿机械压迫引起,而SBI涉及神经炎症、氧化应激、线粒体功能障碍等过程。其中,小胶质细胞激活释放肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)等促炎因子,血脑屏障(BBB)破坏和兴奋性毒性进一步加剧神经损伤。SAH后早期脑损伤(EBI)和迟发性脑缺血(DCI)是预后不良的关键因素。

高压氧(HBO)的多重作用

HBO通过增加组织氧供改善脑微循环,其机制包括:

  1. 抗炎作用:抑制Toll样受体4/核因子-κB(TLR4/NF-κB)通路,降低TNF-α、IL-6水平;
  2. 抗氧化:激活核因子E2相关因子2(Nrf2)通路,上调超氧化物歧化酶(SOD)活性;
  3. 抗凋亡:通过B细胞淋巴瘤-2(Bcl-2)抑制半胱天冬酶-3(caspase-3)激活;
  4. 保护BBB:早期应用可减轻脑水肿,但治疗时间窗较窄(30分钟内最佳)。

硫化氢(H2

S)的双向调节
H2
S由胱硫醚-β-合成酶(CBS)催化生成,具有浓度依赖性效应:

  • 神经保护:通过上调谷胱甘肽(GSH)清除活性氧(ROS),抑制铁死亡;
  • 促吞噬:激活解偶联蛋白2(UCP2)增强小胶质细胞对红细胞的清除;
  • 载体创新:丝素蛋白水凝胶(H2
    S@SF)实现靶向递送。

一氧化碳(CO)的血管调节

CO通过血红素加氧酶-1(HO-1)途径产生:

  • 抗炎:激活可溶性鸟苷酸环化酶(sGC)-环磷酸鸟苷(cGMP)通路;
  • 促血肿清除:上调分化簇36(CD36)表达,增强吞噬功能;
  • 临床转化:低剂量(250 ppm)吸入可缓解SAH后血管痉挛。

一氧化氮(NO)的争议性角色

NO合成酶(NOS)亚型功能迥异:

  • 有害作用:诱导型NOS(iNOS)产生过量NO,加剧氧化应激;
  • 保护作用:内皮型NOS(eNOS)维持血管舒张,改善脑血流。

临床挑战与展望

尽管HBO在改善患者抑郁和神经功能方面已有临床证据,但CO、H2
S和NO的临床应用仍受限于毒性风险。未来需优化气体浓度、给药时机和载体系统,并探索联合治疗策略。医用气体疗法为HS提供了从分子机制到临床转化的全新视角,但其双重效应仍需谨慎权衡。

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