杨中弘，冯 雷

（1. 济宁医学院临床医学院；2. 济宁市第一人民医院神经外科，山东 济宁 272000）

烟雾病（moyamoya disease，MMD）是一种病因不明的，以颈内动脉远端以及大脑前动脉、大脑中动脉起始段进行性狭窄或闭塞和脑底异常血管网形成为特征的慢性脑血管病[1]。MMD多发现于亚洲人群，尤其是在东亚地区高发，其中在我国的患病率约为3.92/10万[2]。因此MMD在我国的发生、发展需要关注。

多年来MMD的发病机制一直处在争论之中，许多生物学标志物对其有重要的影响。MMD患者颈内动脉节段的内膜纤维细胞增厚，平滑肌细胞增生，内弹力板弯曲重复，同时无炎症或动脉粥样硬化受累[3]。以往的研究中，发现了血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）、碱性成纤维细胞生长因子（basic fibroblast growth factor，bFGF）、血小板衍生生长因子（plateletderived growth factor，PDGF）、基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMPs）等多种细胞因子与MMD的发生发展有着密切的关系。同时，最近的一些研究提供了通过干预细胞因子来治疗MMD的前景。因此，本文就烟雾病相关因子对其发病的影响作一综述。

1 血管内皮生长因子

VEGF是血管形成过程中一种关键的分子，同时参与了动脉形成的过程[4]。此外，在其他缺血性卒中疾病中，常常会通过增加体内VEGF的释放来诱导新生血管的形成[5]。

Takekawa等[6]在MMD患者尸检中发现了脑组织中VEGF的高表达，且主要集中在缺血位置的周边区域。Sakamoto等[7]发现了MMD患者硬脑膜中的细胞数量和VEGF含量均有所增加。Dauser等[8]也提出在硬膜下的颈内、外系统直接有着天然的解剖屏障这一说法。而MMD的特点是大量烟雾状血管形成的同时常伴有缺血灶，由此可推断出在屏障的一侧在VEGF的作用下促进大量侧支血管形成，另一侧则是缺血灶。

在VEGF家族蛋白中，VEGF-A是最有效的促进血管生成蛋白。较多研究表明，VEGF-A可以在不同的病理机制中调节缺血诱导的侧支循环形成[9-10]。在其众多亚型中VEGF-A165被认为是主要作用形式。以往认为VEGF-A都有促进血管生成的作用，后来发现VEGF-A165a有促进血管形成的作用，而VEGF-A165b则是前者的竞争抑制因子[11]。Rafat等[12]对比检测了MMD和动脉粥样硬化血清中VEGF的水平，结果显示两组水平均较健康人升高，但两组之间无明显差异。随后，Jiang等[5]对MMD和动脉粥样硬化患者血清中VEGF的不同亚型组分进行了分析，结果表明MMD组血清中的VEGF-A165a/b比例较高。根据上述研究可以看出，在动脉粥样硬化组中VEGF-A165a和VEGF-A165b之间相互拮抗，进而抑制了血管的生成；而在MMD组中VEGF-A165a较多，进而刺激了内皮祖细胞诱导侧支循环生成。在小鼠模型中VEGF联合apelin改善了脑灌注不足[13]。这些研究可以在MMD的保守治疗以及改善缺血状态中提供新的思路。

此外，VEGF有VEGFR-1和VEGFR-2两种受体。在血管生成过程中首先是VEGF和VEGFR-2结合，促进内皮细胞的增殖、迁移并抑制凋亡等[14]。而VEGFR-1则是拮抗上述作用。可溶性血管内皮生长因子受体-1、2（sVEGFR-1、2）分别是VEGFR-1、2的可溶性形式，其中sVEGFR-1可抑制血管形成。目前对sVEGFR-2的作用了解较少，猜测可能与sVEGFR-1的作用类似。He等[15]研究发现，与其他动脉闭塞性疾病不同，在MMD患者中sVEGFR-1和sVEGFR-2的水平均降低，VEGF水平升高，这也提示sVEGFR-1和sVEGFR-2可能在拮抗MMD侧支循环中其重要作用。此外，Dixelius等[16]发现内皮抑素可以部分阻断VEGFR-2的信号通路从而抑制VEGF的血管生成作用。

2 碱性成纤维细胞生长因子

最初bFGF是由Gospodarowicz发现，其对成纤维细胞有明显的促有丝细胞分裂活性的作用，故命名为碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）[17]。通常bFGF存在于神经元、胶质细胞、内皮细胞和血管平滑肌细胞中[18]。以往研究证实，在MMD患者的脑脊液中bFGF表达明显增加[19]。但在MMD的发病过程中，bFGF属于一个系统性的因素，Suzui等[20]发现了在MMD患者的颞浅动脉及硬脑膜中bFGF及其受体的高表达，认为bFGF会刺激平滑肌细胞迁移到特定部位使管壁增厚。过去认为bFGF具有抑制细胞凋亡的作用[21]，而MMD的特征之一是内膜平滑肌细胞特异度的增厚，因此bFGF可能通过抑制血管内膜平滑肌细胞的凋亡过程来促进MMD的发生。此外，在MMD患者中颈内动脉末端狭窄处和基底动脉环平滑肌细胞的细胞外基质中也有bFGF的高表达[22]，而考虑到MMD的特点包括颈内动脉末端狭窄和颅底异常血管网形成，这或许是bFGF的浓度分布不同的结果。

3 血小板衍生生长因子

Daniel和Elaine两人在研究动脉粥样硬化病变形成的细胞和分子机制的同时，发现了一种从活化的血小板释放的具有促生长活性因子，即血小板衍生生长因子（PDGF）[23]。PDGF家族中有PDGF-A、PDGF-B、PDGF-C和PDGF-D，分别与不同的受体结合并发挥作用。PDGF受体（PDGFRs）有受体α和受体β两种类型，在多种细胞中承担着重叠但不同的信号转导作用。

在中枢神经系统中，PDGF-A能促进表达PDGFR-α的少突胶质前体细胞的增殖[24]。而Horikawa等[25]在敲除了PDGFR-α基因后发现结缔组织重塑过程中的新生血管化区域减少了，抑制了胶原的沉积。此外，VEGF是促进内皮细胞生长的关键因子，而PDGF-BB通过募集周细胞来调节血管直径和血流，对稳定血管至关重要。Marushima等[26]将小鼠的PDGF-BB基因转染，观察到硬脑膜反转贴敷术（Encephalomyosynangiosis，EMS）后侧支血管的形成的增加，因此认为联合应用VEGF和PDGF-BB可能使EMS比单独使用时获得更好的侧支循环和血流动力学补偿，并增强缺血保护作用。Hayashi等[27]发现在双侧颈动脉狭窄的小鼠性EMS后颞肌和大脑皮质之间的胶原沉积增加，而在失活PDGFR-α基因的小鼠中没有增加，同时脑血流灌注也没有改善，这也意味着PDGF对MMD患者行EMS术后的新生血管形成有着重要作用，可作为促进作用或是一种评估指标。

4 基质金属蛋白酶

基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）家族是一个钙依赖性锌内肽酶家族，能够在中枢神经系统的各种条件下降解细胞外基质的所有成分，在调节免疫反应以及组织重塑中也发挥重要作用[28]。其中明胶酶A（MMP-2）和明胶酶B（MMP-9）能够降解内皮基底膜，而内皮基底膜在影响血脑屏障通透性方面起着重要作用[29]。

MMP在体内有特异的拮抗剂金属蛋白酶组织抑制剂（tissue inhibitors of metalloproteinase，TIMP）。Li等[30]首次对我国汉族人群的研究揭示了MMPs和TIMP之间的动态平衡影响着MMD的发生。一项关于家族性MMD的TIMP-2基因单核苷酸多态性的研究表明，TIMP-2启动子的-418片段处存在G/C杂合基因型，这可能是家族性MMD的致病基因[31]。这表明TIMP-2基因可能通过影响MMPs和TIMP之间的动态平衡导致MMD患者血清中的MMP-9增加。此外，Kang等[32]也证实在MMD患者血清中MMP-9水平明显增高，同时MMP-3、TIMP-1和TIMP-2水平却显着降低，这与上述推断是相吻合的。前不久，Blecharz-Lang等[33]的研究提示，MMD血管标本中的明胶酶活性明显增强，且MMP-9的主要底物明显受到影响。

Lu等[34]对出血型及缺血型两种MMD患者进行了MMP-9的检测，发现在出血型MMD患者中MMP-9的水平要更高，认为MMP-9的高活性可能是这种现象的原因。此外，而血清中MMP-9的浓度大于1011 ng/mL可以看作是MMD出血性脑卒中的独立危险因素。这或许可以作为治疗MMD并促进手术疗效的切入点。之前有研究表明，在新生血管的形成早期时，在VEGF的作用下使MMP-9表达增加，而活化的MMP-9具有水解脑血管管壁的作用[35]，导致内皮连接破裂并释放隐藏的VEGF结合位点，促进基因的修剪[36]，在晚期MMP-9的过度活化则表现出抗血管生成的作用，并通过破坏细胞连接的稳定性和上调血管抑素和内皮抑素而导致新生血管的破坏[37-38]。

MMP-3启动子的1171位含有一个的变异体，其特征是存在5个或6个腺嘌呤残基（即5A或6A）。MMP-3表达降低与MMD风险增加有关，MMP-3的5A/6A变异可能导致MMD的发生[30,39]。

5 肝细胞生长因子

肝细胞生长因子（hepatocyte growth factor，HGF）是一种间质来源的细胞因子，可以调节细胞的生长及发育，并且对血管的生成有诱导作用[40]。Nanba等[41]发现MMD患者脑脊液及颈内动脉分叉处HGF的高表达，认为HGF可促进血管平滑肌细胞的内膜增厚以及向内迁移，有较强的诱导血管生成的能力。但侧支循环较丰富的患者HGF水平略高于其他患者，这或许可以作为预测血运重建术疗效的指标。

6 其他

Masuda等曾经发现在MMD患者中炎症细胞、巨噬细胞和增殖细胞核抗原阳性细胞共存，考虑炎症刺激可能是MMD的致病因素之一[42]。MMD患者血浆IL-1β水平明显高于健康对照组。这可能与平滑肌细胞的动员、迁移和增殖有关，从而发生了动脉闭塞性病变的发展[32]。

Narducci等人[43]通过血管造影发现MMD患者的血脑屏障受损。而血脑屏障的破坏常导致损伤部位释放的肿瘤坏死因子-α、IL-1β和IL-6等促炎细胞因子显着上调[44]。

Han等采用酶联免疫吸附试验（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）测定了MMD患者血清及脑脊液中的血管活性肠肽（VIP）、胆囊收缩素（CCK）和生长抑素（SST）三种脑肠肽与相关炎症因子的关系，发现MMD患者的脑肠肽较正常人显着降低且与炎症因子呈现负相关[45]。而后又测定出山梨素在MMD患者体内的高表达，且与炎症因子呈现正相关[46]。可以认为山梨素和脑肠肽通过受损的血脑屏障与炎症因子相互作用来促进MMD的形成[43]。因此恢复血脑屏障以及减轻炎症反应在保守治疗MMD方面可能有效果。

7 展望

MMD的治疗一直受到争议，通常以外科血管搭桥为主要手段，但其技术难度较高，同时易伴随各种并发症。许多细胞因子参与MMD的发生发展，可以揭示其部分发病机制，但仍需进一步研究来挖掘其病因。相关细胞因子的研究可以为MMD的药物治疗以及辅助其手术治疗建立新的思路。在未来的研究中或许可以干预MMD的发生发展，起到预防疾病的作用。