王超斌 胡鈞濤
慢性硬膜下血腫(chronic subdural hematoma,CSDH)是神經(jīng)外科常見疾病之一,好發(fā)于老年男性人群,是血液在硬腦膜與蛛網(wǎng)膜之間的異常聚集。顱腦創(chuàng)傷是CSDH最重要的致病因素,炎癥反應(yīng)、凝血及纖溶功能異常、新生毛細(xì)血管異常、包膜形成等是CSDH發(fā)生發(fā)展的重要病理機(jī)制[1]。手術(shù)治療是目前臨床治療CSDH的常規(guī)策略,能快速有效解除壓迫,但術(shù)后復(fù)發(fā)率高。阿托伐他汀作為他汀類藥物的一種,可有效促進(jìn)CSDH血腫吸收、降低術(shù)后并發(fā)癥和CSDH的復(fù)發(fā)率[2],但其確切的藥理作用機(jī)制不明。因此,本文對CSDH的發(fā)病機(jī)制以及阿托伐他汀聯(lián)合治療CSDH的可能作用機(jī)制作一綜述,旨在為臨床探索CSDH新的治療方式提供理論依據(jù)。
流行病學(xué)研究表明,高齡是CSDH的重要危險因素[3]。近期研究表明,CSDH發(fā)病率隨年齡增長而增高[4-5]。CSDH全球65歲及以上者發(fā)病率約58.1/10萬[6]。CSDH有明顯的性別差異。研究表明,CSDH患病率男性為女性的2~3倍[7]。這種差異可能與創(chuàng)傷、人體結(jié)構(gòu)和性激素水平等因素相關(guān)[8]。OH等[9]認(rèn)為顱骨解剖上的性別差異可能與CSDH的發(fā)病率有關(guān)。另有研究發(fā)現(xiàn)男性腦萎縮程度明顯大于同齡女性[10]。SUZUKI等[11]研究發(fā)現(xiàn)男性CSDH患者尿中雌激素水平明顯升高,之后GIUFFRE等[12]在血腫外膜中觀察到男性的雌、孕激素受體含量高于女性。而研究發(fā)現(xiàn)雌激素可以直接導(dǎo)致外膜血管化,并且刺激分泌組織纖溶酶原激活劑(tissue plasminogen activator,tPA),這在男性患者中更為明顯,可能與男性血管系統(tǒng)很難適應(yīng)高濃度的雌激素有關(guān)[13]。此外,男性酗酒比例高于女性,而酗酒更易發(fā)生外傷、腦萎縮、凝血功能障礙、癲癇,這些因素均可誘發(fā)CSDH[14]。
然而,顱腦創(chuàng)傷是CSDH的最重要危險因素[15-17]。SIM等[7]發(fā)現(xiàn),64.5%CSDH患者有明確的外傷史。研究發(fā)現(xiàn),亞臨床創(chuàng)傷一般不會引起明顯的臨床癥狀,但會導(dǎo)致硬腦膜層、橋靜脈或者蛛網(wǎng)膜層的損傷[18-19],這種創(chuàng)傷亦與CSDH的形成有關(guān)。
抗栓藥物的使用也是CSDH危險因素。SIM等[7]表明,抗栓藥物使用者的CSDH患病率顯著高于未使用者。而一些顱內(nèi)病損(腫瘤、蛛網(wǎng)膜囊腫、顱骨畸形等)、出血傾向、腎臟疾病、血液透析、肝功能障礙、癲癇、化療藥物、腰椎穿刺等也與CSDH的發(fā)生相關(guān)[20]。
CSDH的發(fā)生和發(fā)展是動態(tài)進(jìn)行的。分為初始階段、潛伏期、失代償期3個階段[19,21-22]。
初始階段也是CSDH的病因期,由一個或多個臨床或亞臨床創(chuàng)傷事件導(dǎo)致最初的血腫形成[19],血腫物可能來自受損的橋靜脈或腦脊液[23],也可能與炎癥反應(yīng)啟動、硬腦膜邊緣細(xì)胞增殖有關(guān)。早期為生理性炎癥,促進(jìn)細(xì)胞增殖分化以修復(fù)損傷、誘導(dǎo)血管形成促進(jìn)血腫吸收,但持續(xù)的炎癥反應(yīng)可使增殖過度、新生血管成熟障礙進(jìn)而促進(jìn)CSDH的形成。據(jù)報道[24],在顱腦損傷初期,患者血液中腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白介素-6(interleukin-6, IL-6)、白介素-8(interleukin-6,IL-8)持續(xù)高水平,而這些炎癥因子在CSDH血腫液中同樣高表達(dá)[25],它們可促進(jìn)包膜形成、新生血管結(jié)構(gòu)異常。其中,TNF-α作為急性炎癥因子,在創(chuàng)傷早期大量表達(dá),引發(fā)炎癥反應(yīng)。IL-6可在血管形成時通過重組肌動蛋白絲和改變內(nèi)皮細(xì)胞形態(tài)進(jìn)一步擴(kuò)大內(nèi)皮細(xì)胞間隙,使血漿內(nèi)容物更容易滲出。IL-8最初由硬腦膜邊緣細(xì)胞分泌,當(dāng)IL-8濃度升至特定水平時,可趨化中性粒細(xì)胞游走至新生包膜,刺激內(nèi)皮細(xì)胞分泌花生四烯酸,后經(jīng)酶的催化進(jìn)一步合成前列腺素,增強(qiáng)新生微血管的通透性,使血漿內(nèi)容物、纖維蛋白降解產(chǎn)物等大量滲出[26]。
潛伏期是CSDH的重要形成期,在此階段炎癥反應(yīng)持續(xù)存在,血腫成熟緩慢,體積增大,包膜在此期形成[19]。CSDH包膜由硬腦膜邊緣細(xì)胞層形成[27],該細(xì)胞層含少量膠原纖維,缺少緊密細(xì)胞連接[28],任何導(dǎo)致硬腦膜邊緣層組織分裂的病理狀態(tài)都會使硬腦膜邊緣細(xì)胞增殖,新增殖的細(xì)胞缺乏彈性蛋白和細(xì)胞間連接,少量的血液滲出即可撕裂細(xì)胞層形成硬膜內(nèi)腔隙,而血腫液不斷刺激硬膜,產(chǎn)生局部炎癥反應(yīng)進(jìn)一步促使邊緣細(xì)胞增值,進(jìn)入惡性循環(huán)[29]。蘇少坡等[30]研究發(fā)現(xiàn):外膜含有大量毛細(xì)血管,而內(nèi)膜無血管;外膜的毛細(xì)血管基膜平滑肌細(xì)胞間隙增寬,血管貫穿外膜,血液易滲入至血腫腔內(nèi);電鏡顯示包膜內(nèi)不同內(nèi)徑的新生或破損的微血管,這些血管管壁粗糙,基底膜結(jié)構(gòu)松散,細(xì)胞間隙增大,血管網(wǎng)異常擴(kuò)張,周圍有少量膠原纖維環(huán)繞,細(xì)胞連接的縫隙中夾雜著紅細(xì)胞。此外,凝血、纖溶系統(tǒng)異常也在此期發(fā)揮作用[19]。血腫內(nèi)纖維蛋白原水平較低[17],且 SHIM 等[31]發(fā)現(xiàn),與外周血相比,CSDH 血腫腔中凝血因子Ⅱ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅷ和Ⅹ明顯減少,而纖維蛋白降解產(chǎn)物明顯增多,局部凝血功能異常,不能形成血栓有效封堵缺口,微血管持續(xù)滲出,最終形成CSDH。D-二聚體是纖溶亢進(jìn)的敏感標(biāo)志物,在CSDH血腫液及腦脊液中D-二聚體水平較高,容易引起血腫包膜持續(xù)滲血[17,31]。纖溶酶是纖維蛋白溶解發(fā)生的關(guān)鍵,由tPA促使纖溶酶原轉(zhuǎn)化而來,在CSDH患者的血管外膜、血腫液中均發(fā)現(xiàn)了高水平的tPA,tPA已被證實由CSDH外膜的血管壁產(chǎn)生并擴(kuò)散到血腫腔[32]。
失代償期,是臨床研究最多的階段。由于包膜血管持續(xù)形成,顱內(nèi)容量進(jìn)行性失代償,出現(xiàn)一系列臨床癥狀[19]。多種促炎因子在此期被發(fā)現(xiàn)。血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)在外膜和血腫腔中高表達(dá)[15,18,33],增強(qiáng)局部血管壁的通透性,使血漿內(nèi)容物大量滲出[34]。此外,VEGF可激活CSDH包膜上的絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信號通路,在新生血管形成中發(fā)揮關(guān)鍵作用[35-36]。一些與VEGF直接相關(guān)的因子亦十分重要。核因子-κB(nuclear factor kappa B,NF-κB)可直接造成血管局部的自體炎癥反應(yīng)并導(dǎo)致內(nèi)膜組織水腫;缺氧誘導(dǎo)因子-1α(hypoxia inducible factor 1 alpha,HIF-1α)可通過抑制炎性因子激活 NF-κB,產(chǎn)生免疫應(yīng)激反應(yīng)加重血管內(nèi)皮損傷。HIF-1α也可通過調(diào)節(jié)VEGF基因轉(zhuǎn)錄促進(jìn)血管生成[37-38]。此外,HIF-1α與VEGF協(xié)同作用于NF-κB,促進(jìn)新生血管生成,使血管通透性增加[39]?;|(zhì)金屬蛋白酶-9(matrix metalloproteinase 9,MMP-9)在血管生成過程中由內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生,可抑制血管成熟,MMP-9在CSDH外膜和血腫液中高表達(dá),與毛細(xì)血管脆性易滲出有關(guān)[36];MMP-9亦能分解IL-8的一個氨基酸肽,使其向中性粒細(xì)胞的趨化活性增強(qiáng)10倍;MMP-9也可通過調(diào)節(jié)VEGF參與血管生成。最新研究發(fā)現(xiàn)[40],高遷移率族蛋白-1(high mobility group box 1,HMGB-1)通過Toll樣受體-4(Toll-like receptor-4,TLR-4)/髓樣分化因子88(myeloid differentiation factor 88,MyD88)/NF-κB 信號通路介導(dǎo)外膜毛細(xì)血管形成、炎癥發(fā)生及CSDH的進(jìn)展。
綜上所述,CSDH發(fā)生發(fā)展是一個連續(xù)進(jìn)程,3個階段并無明顯分界,炎癥反應(yīng)貫穿全程,包膜在創(chuàng)傷后的5~6 d開始形成[1],新生血管在諸多細(xì)胞因子作用下發(fā)生異構(gòu),持續(xù)微出血。因此,CSDH是一種炎癥性、血管形成異常的慢性微出血性疾病。
臨床上急性、亞急性、慢性硬膜下血腫的區(qū)分易造成CSDH是由急性硬膜下血腫發(fā)展而來的假象,事實上,只有少數(shù)會轉(zhuǎn)化成CSDH。UNO等[20]研究顯示,僅有5.5%的急性硬膜下血腫會逐漸演變?yōu)镃SDH。
創(chuàng)傷性硬膜下積液向CSDH的演變在臨床上則相對常見,有以下幾種假說:①硬膜邊緣層撕裂假說,該學(xué)說與CSDH的病理機(jī)制類似,積液持續(xù)刺激損傷的邊緣細(xì)胞層并誘發(fā)炎癥使包膜、毛細(xì)血管形成,同時隨著液體量逐漸增加,膜表面血管被過度拉伸,導(dǎo)致未成熟的毛細(xì)血管滲血或破裂出血,最終促使CSDH形成;②蛛網(wǎng)膜損傷修復(fù)假說,當(dāng)蛛網(wǎng)膜損傷較大時,血液混合腦脊液流入“硬膜下腔”,破損處組織細(xì)胞分化、增生形成包膜,并使硬膜下積液中纖維降解產(chǎn)物及紅細(xì)胞增多,使硬膜下積液轉(zhuǎn)變?yōu)镃SDH;③血管破裂假說,頭部外傷導(dǎo)致硬膜血管破裂,血液進(jìn)入積液內(nèi)形成密度不均的血腫液,不斷刺激硬膜產(chǎn)生炎癥反應(yīng)進(jìn)而發(fā)展為CDSH。
阿托伐他汀可抑制3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A還原酶,提高外周血內(nèi)皮祖細(xì)胞數(shù),促進(jìn)血管生成,降低炎癥反應(yīng)相關(guān)因子水平,調(diào)節(jié)局部炎性反應(yīng)[41]。近年來,阿托伐他汀治療CSDH的研究較多。研究表明[2],阿托伐他汀促進(jìn)CSDH血腫吸收、降低術(shù)后并發(fā)癥和減少CSDH復(fù)發(fā),但其確切機(jī)制不明。臨床研究表明,阿托伐他汀可使CSDH患者外周血中C反應(yīng)蛋白、IL-6、TNF-α等炎癥因子顯著減少[42]。CSDH大鼠模型研究發(fā)現(xiàn),阿托伐他汀處理可有效促進(jìn)血腫吸收并改善大鼠神經(jīng)功能,抑制IL-6、TNF-α等的表達(dá)[43]。此外,阿托伐他汀可誘導(dǎo)包膜新生血管成熟。WANG等[44]發(fā)現(xiàn),血腫的吸收不僅與包膜內(nèi)新生血管的數(shù)量相關(guān),還與這些血管的成熟、穩(wěn)定緊密相關(guān)。在大鼠硬膜下血腫模型上應(yīng)用阿托伐他汀治療發(fā)現(xiàn),阿伐他汀可顯著抑制VEGF的表達(dá),從而促進(jìn)血管成熟[42]。研究證實CSDH患者外周血中內(nèi)皮祖細(xì)胞(endothelial progenitor cells,EPC)水平明顯低于正常對照[45]。EPC是成熟內(nèi)皮細(xì)胞的前體,可聚集并修復(fù)受損的血管內(nèi)皮細(xì)胞,而阿托伐他汀可顯著升高其水平[46]。
其他他汀類藥物也可能影響CSDH的病理進(jìn)程。辛伐他汀治療腦創(chuàng)傷大鼠模型可顯著減少小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量[47],以抑制炎癥反應(yīng)。然而,在心臟病相關(guān)研究中發(fā)現(xiàn),阿托伐他汀、辛伐他汀可減少TLR-4表達(dá)及其下游通路的激活起到抗炎作用,而瑞舒伐他汀無上述作用[48],其差異可能與作用的分子通路不同有關(guān)。
腦膜中動脈(middle meningeal artery,MMA)栓塞治療CSDH的理論依據(jù)為:CSDH是由新生膜持續(xù)出血引起的,中斷CSDH新膜的血液供應(yīng),則阻止過度的微出血[49]。MMA分支通過血腫包膜直接與血腫腔連通已被證實[50]。MMA栓塞治療CSDH的有效性有待臨床進(jìn)一步驗證[51-52]。
綜上所述,CSDH是一種炎癥性、血管異常性形成所致的疾病,多種細(xì)胞因子在CSDH不同階段發(fā)揮重要作用,然而這些細(xì)胞因子間的相互作用關(guān)系仍未明確,這也是CSDH進(jìn)一步研究需要重點關(guān)注的方向。盡管CSDH治療有效性仍需大規(guī)模、多中心的隨機(jī)對照試驗驗證,新的治療方法(如阿托伐他汀藥物治療、MMA栓塞等)提示了炎癥和微出血在CSDH發(fā)生、發(fā)展中的重要性。但是還需要在臨床和動物模型中進(jìn)一步驗證,深入挖掘CSDH發(fā)生、發(fā)展中起重要作用的靶細(xì)胞因子,以及其所參與的關(guān)鍵信號通路,為臨床開發(fā)新的藥物以及尋找新的治療方式提供重要的理論依據(jù)。