综述:新生儿缺氧缺血性脑病(HIE)的预处理和后处理策略:最新进展与临床挑战

《Molecular Neurobiology》:Preconditioning and Posttreatment Strategies in Neonatal Hypoxic-Ischemic Encephalopathy: Recent Advances and Clinical Challenges

【字体: 时间:2025年04月04日 来源:Molecular Neurobiology 4.6

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  这篇综述聚焦新生儿缺氧缺血性脑病(HIE)。当前标准治疗是治疗性低温,但疗效有限。文章探讨了 HIE 的病理生理机制,以及预处理和后处理策略在减轻神经损伤方面的潜力,为未来神经保护干预提供新思路和理论基础。

  ### 新生儿缺氧缺血性脑病(HIE):严峻现状与现有治疗局限
新生儿缺氧缺血性脑病(HIE)是一种严重的神经系统疾病,由脑血流受损和脑缺氧引发,发病率和死亡率居高不下。目前,治疗性低温是标准治疗手段,在一定程度上能降低死亡率。不过,其治疗效果存在局限,仅适用于符合严格纳入标准的特定新生儿群体。这意味着还有大量 HIE 患儿无法从该疗法中获得充分的治疗益处,亟待探索更有效的治疗方法。

探索新策略:预处理和后处理的潜力


随着对 HIE 病理生理学认识的不断深入,一系列具有前景的神经保护策略逐渐浮现,旨在减轻或预防缺氧缺血导致的神经损伤。其中,预处理作为一种强大的神经保护方法脱颖而出。它能够增强细胞对后续损伤的抵抗能力,也就是提高细胞弹性。打个比方,预处理就像是给细胞提前 “打预防针”,让细胞在面对缺氧缺血的 “攻击” 时,能更好地自我保护。而且,预处理还有望降低治疗的复杂性,减少医疗成本,为临床治疗带来更多便利。

预处理 / 预处理和后处理在减轻 HIE 相关神经损伤方面展现出巨大的潜力。它们就像两把 “利剑”,从不同角度对 HIE 发起 “进攻”,试图减少神经细胞的损伤,挽救患儿的神经系统功能。所以,深入探索新生儿 HIE 的早期干预策略,重点研究预处理和后处理的比较机制以及治疗靶点,对开发更有效的治疗方式至关重要。

HIE 的病理生理机制:深入了解疾病根源


HIE 的发生发展涉及一系列复杂的病理生理过程。当脑血流和氧气供应不足时,神经细胞首先会面临能量危机。细胞内的线粒体,作为能量生产的 “工厂”,无法正常工作,导致能量(ATP)生成减少。这就好比工厂停电,生产被迫停滞。能量不足使得细胞无法维持正常的生理功能,如离子平衡。细胞内外的离子浓度失衡,大量钙离子(Ca2+)涌入细胞内,激活一系列酶,这些酶就像 “破坏分子”,会对细胞的结构和功能造成严重破坏。

同时,缺氧缺血还会引发炎症反应。身体的免疫系统被激活,释放出大量炎症因子,这些炎症因子在对抗 “外敌”(缺氧缺血损伤)的同时,也会 “误伤” 周围的神经细胞,进一步加重神经损伤。此外,氧化应激反应也在 HIE 过程中扮演重要角色。细胞内产生过多的活性氧(ROS),这些 ROS 具有很强的氧化性,会攻击细胞内的脂质、蛋白质和 DNA,导致细胞损伤和死亡。

预处理策略:增强细胞 “防御工事”


预处理通过给予细胞亚致死性刺激,激活细胞内一系列保护机制。例如,缺血预处理可以在短时间内让组织经历轻度缺血,然后恢复血流。这个过程会激活细胞内的一些信号通路,如丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路。MAPK 通路就像细胞内的 “信号传递员”,它被激活后,会传递信号,促使细胞产生一些保护蛋白,如热休克蛋白(HSP)。HSP 就像细胞的 “保镖”,能够稳定细胞内的蛋白质结构,防止蛋白质在缺氧缺血等应激条件下发生变性,从而保护细胞。

还有药物预处理,使用一些特定的药物,如促红细胞生成素(EPO)。EPO 可以通过与细胞表面的受体结合,激活下游的磷脂酰肌醇 3 - 激酶(PI3K)/ 蛋白激酶 B(Akt)通路。这条通路能够抑制细胞凋亡(程序性细胞死亡),促进细胞存活。简单来说,就是 EPO 通过这条通路告诉细胞 “不要轻易放弃生命”,让细胞在缺氧缺血的恶劣环境中坚持下来。

后处理策略:及时 “修复受损建筑”


后处理是在缺氧缺血损伤发生后采取的干预措施。它的目的是尽量减少损伤的进一步扩大,修复受损的神经细胞。一种常见的后处理方法是药物后处理。例如,使用神经节苷脂(GM1)进行后处理。GM1 可以嵌入神经细胞膜,改善细胞膜的流动性和稳定性。它就像给受损的细胞膜 “打补丁”,让细胞膜能够更好地发挥功能,减少细胞内物质的泄漏。同时,GM1 还能调节细胞内的信号通路,促进神经细胞的修复和再生。

另外,物理后处理方法也在研究中。比如,适度的电刺激可以促进神经细胞的功能恢复。电刺激就像是给神经细胞 “充电”,激发它们的活性,让它们重新恢复正常的生理功能。通过这种方式,帮助受损的神经系统重新建立起正常的功能连接。

临床挑战:从实验室到病床的艰难跨越


虽然预处理和后处理策略在实验室研究中展现出良好的效果,但在临床应用中还面临诸多挑战。首先,确定最佳的预处理和后处理方案十分困难。不同的刺激方式、药物剂量、处理时间等因素都会影响治疗效果。而且,每个新生儿的个体差异很大,对治疗的反应也不尽相同。这就好比给不同的锁配钥匙,很难找到一把万能钥匙适用于所有情况。

其次,如何将这些复杂的干预措施安全有效地应用到临床实践中也是一个难题。在实验室条件下,研究人员可以精确控制各种实验条件,但在临床环境中,情况要复杂得多。医护人员需要考虑患儿的整体健康状况、其他并发症等因素,确保治疗不会带来额外的风险。此外,目前还缺乏大规模的临床试验来验证这些策略的长期安全性和有效性,这也限制了它们在临床中的广泛应用。

未来展望:开启新生儿 HIE 治疗新篇章


尽管目前面临诸多挑战,但对新生儿 HIE 预处理和后处理策略的研究前景依然广阔。未来,研究人员需要进一步深入研究预处理和后处理的精确机制,找到更多特异性的治疗靶点。通过精准调控这些靶点,提高治疗的效果和安全性。同时,加强多中心、大规模的临床试验,积累更多的临床数据,为这些策略的临床应用提供坚实的证据支持。

此外,结合新兴的技术,如基因治疗、干细胞治疗等,与预处理和后处理策略相结合,有可能开发出更有效的综合治疗方案。例如,利用基因治疗技术将具有神经保护作用的基因导入细胞内,增强细胞的自我保护能力;或者通过干细胞治疗,补充受损的神经细胞,促进神经系统的修复。相信在未来,随着研究的不断深入和技术的进步,新生儿 HIE 的治疗将会取得重大突破,为患儿带来新的希望。

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