Page 128 - 南京医科大学学报自然科学版
P. 128
第42卷第2期
·274 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2022年2月
同时,颅脑外伤会破坏氧化系统和抗氧化系统的平 对白质轴突产生的剪切力可能导致其断裂,从而中
衡,也会导致脑水肿 [45] 。GPX4 是铁死亡的主要上 断运输,引起肿胀等病理变化。研究表明,在TBI患
游调控因子,它的减少增加了 ROS 的产生。GPX4 者中,脑内轴突畸形在损伤后持续数年,DAI可能诱
的过表达可减弱TBI动物模型中的脑水肿和血脑屏 发长期进行性神经退行性过程。
障破坏 [44] 。花生四烯酸等 PUFA 会增加 ROS 的含
6 脑外伤后癫痫(post⁃traumatic epilepsy,PTE)
量,导致铁死亡。脑内花生四烯酸和 PUFA 的增加
导致水和钠的增加,而钾和 ATP 依赖的 Na /K 泵的 PTE是指因头部外伤导致的脑外伤后至少1周
+
+
[46]
减少,导致脑水肿 。 发作多次的癫痫。PTE的特征是反复发作的癫痫症
血管源性水肿是血脑屏障破裂,导致液体外溢 状,临床表现多样,持续时间从几周到几个月不
和血管内蛋白(如白蛋白)进入脑实质。水向脑实 等。PTE 通常是由颞叶或额叶引起的局部相关癫
质的流动形成一个通透性梯度。血管源性水肿的 痫。可进一步加重 TBI 引起的记忆和认知障碍、睡
最大特征是血脑屏障的创伤性开放,脑组织中水分 眠障碍、抑郁等症状。因此,及时诊断和治疗 PTE
含量增加导致脑组织肿胀和颅内压增加。铁死亡 是必要的,这有助于提高患者的生活质量。
可能与血管源性水肿有关,Fer⁃1 和 GPX4 过表达均 PTE的发生可能与脑外伤引起的BBB损害和颅
可减少血脑屏障破坏,缓解血管源性水肿 [44] 。也有 内出血有关。红细胞和血液成分的渗透造成溶血
一些因素导致血管源性水肿。基质金属蛋白酶 和血红蛋白分解,导致游离铁和富含铁的化合物如
(matrix metalloproteinase,MMP)可以降解多种细胞 血红素的积累。已有研究表明金属可以刺激癫痫
外基质蛋白,包括组成血脑屏障的紧密连接蛋白。 的发作。铁和亚铁离子引发炎症反应,并增强自由
血管内皮生长因子A(vascular endothelial growth fac⁃ 基的产生和线粒体碎片化。氧化应激导致脂质过
tor,VEGF⁃A)有助于血管生成,增加微血管通透性, 氧化,导致脂质损伤,从而促进癫痫。将 FeCl3注射
还具有增加脑内皮细胞通透性的能力。研究发现, 到小鼠体内可以构建癫痫模型。在脑外伤癫痫模
MMP⁃2、MMP⁃3、MMP⁃9 和 VEGF⁃A 在 TBI 后升高, 型中,参与铁死亡的转录因子 Nrf2 显著降低,从而
导致血脑屏障急性损伤,导致血管源性水肿 [47-48] 。 促进各种抗氧化、抗炎和神经保护蛋白的表达。
NMDA 受体介导的谷氨酸兴奋性毒性、ROS 形成和
5 脑外伤后的认知障碍
随后的脂质过氧化以及神经元细胞死亡都可能加
认知功能障碍主要表现为意识障碍、记忆障 剧脑缺血。进一步去极化导致更低的癫痫发作阈
[53]
碍、注意缺陷和学习加工障碍 [49] 。创伤后认知障碍 值,从而诱发癫痫 。
会严重影响生活质量。目前还没有明确的理论表
7 脑外伤后脑积水(posttraumatic hydrocephalus,
明认知功能障碍的原因,但一些研究推测它与铁死
亡、轴索损伤(DAI)、神经元缺陷和脑屏障紊乱有 PTH)
关。TBI 患者 GSH 下降以及铁含量沉积,可能与认 脑积水主要发生在脑外伤后 3 个月内,并不是
知障碍有关。在 TBI 动物模型的脑室中给予 Fer⁃1 所有的脑外伤患者都会出现 PTH,这与患者的年
可显著减少铁沉积和神经元变性,并改善认知功 龄、脑外伤致残程度、意识障碍和反复手术有关。
能,因此铁死亡可能参与了认知障碍的过程 [50] 。许 PTH 的病因可能与脑外伤后颅内出血和炎症介质
多研究表明,头部损伤是 AD 的一个危险因素 [51] 。 粘连有关,这些炎症介质影响脑脊液(cerebral spi⁃
AD 患者最大的特点是认知功能障碍,AD 的神经元 nal fluid,CSF)的流出和吸收。PTH的发生也可能与
缺陷,特别是伴随铁死亡增加的海马神经元损伤, 大脑中的铁过量有关。一项研究发现,在狗的枕大池
[54]
这意味着Nrf2/GPX4信号通路的激活,可能也是脑外 注射红细胞会导致铁含量增加,并形成脑积水 。另
伤患者认知功能障碍的原因。与此同时,AD的动物 一项研究表明,蛛网膜下腔出血(subarachnoid hem⁃
模型表明,大脑屏障损伤在AD患者早期发生 。因 orrhage,SAH)患者脑脊液中的铁和铁蛋白水平显著
[52]
此,脑外伤患者BBB的损伤也可能是认知功能障碍 升高。
的原因之一。DAI 常发生在脑外伤后,其特征是意 脑外伤后并发 SAH 的患者更有可能发展成
识丧失和大脑半球、小脑和脑干的广泛轴突损伤。 PTH,其风险是其他类型脑外伤患者的 3 倍。铁蛋
TBI后,大脑的白质轴突更容易受到损伤,头部创伤 白的增加可能与蛛网膜下腔较强的炎症反应有关,