综述：缺血性脑卒中后细胞游离DNA（cfDNA）在动脉粥样硬化与卒中复发中的作用机制及治疗策略

　　本综述系统探讨了缺血性脑卒中后细胞游离DNA（cfDNA）通过激活内皮细胞（ECs）、炎症小体（如AIM2）和基质金属蛋白酶（MMPs）等机制，加剧动脉粥样硬化斑块不稳定性，导致卒中早期复发的病理过程。重点提出了靶向cfDNA降解（如DNase I、纳米酶）及炎症通路干预的新型治疗策略，为卒中二级预防提供了新视角。

　　

引言

脑卒中是全球致残和致死的主要病因之一，其中缺血性脑卒中占比高达81.9%。尽管静脉溶栓（tPA）和血管内血栓切除术等治疗手段显著改善了患者预后，但卒中后90天内复发率仍居高不下，尤其在动脉粥样硬化性卒中患者中复发风险显著升高。近年研究发现，缺血性脑卒中可导致大量细胞游离DNA（cfDNA）释放入血，通过激活免疫炎症反应和斑块不稳定机制，成为卒中复发的重要推手。

CfDNA及其潜在来源

CfDNA是细胞通过坏死、凋亡或细胞外囊泡主动释放至体液的DNA片段，其分子特征（如体细胞突变、甲基化模式）可追溯细胞起源。在健康个体中，血浆cfDNA浓度极低（<10 ng/mL），但在卒中急性期显著升高，反映组织损伤和炎症程度。cfDNA主要包括核来源（ncfDNA）和线粒体来源（mcfDNA），后者因环状结构和缺乏组蛋白包装而更具稳定性。

卒中后cfDNA主要来源于：

1. 1.

   神经元死亡：缺血缺氧导致核膜和线粒体损伤，DNA释放至胞质并最终进入循环系统；

2. 2.

   NETosis：中性粒细胞形成中性粒细胞胞外诱捕网（NETs），释放双链DNA（dsDNA）骨架，是卒中后cfDNA的主要来源。研究证实，卒中患者血液中cfDNA甲基化模式与中性粒细胞高度匹配，而脑细胞（如星形胶质细胞、神经元）贡献较小。

NETosis的关键作用

NETosis是中性粒细胞通过自杀性、病毒性或线粒体途径释放NETs的过程。NETs的DNA支架可捕获病原体，但也激活自身免疫和炎症反应。卒中后外周血cfDNA水平与中性粒细胞计数正相关，NETs广泛存在于缺血性脑卒中患者的血栓中。抑制NETosis（如通过PAD4抑制剂）或降解NET-DNA可有效降低cfDNA水平，减轻炎症反应和溶栓抵抗。

CfDNA与卒中复发机制

内皮细胞激活

CfDNA通过激活Notch1信号通路诱导内皮细胞衰老和炎症因子分泌（如VCAM1），促进白细胞黏附和动脉粥样硬化进展。DNase I处理可降低cfDNA水平，减轻内皮功能障碍。

炎症小体激活

CfDNA作为损伤相关分子模式（DAMP），通过模式识别受体（PRRs）如TLR9、cGAS和AIM2触发免疫反应：

• •

  TLR9通路：cfDNA与自身抗体形成复合物，激活NF-κB，释放促炎因子；

• •

  cGAS-STING通路：诱导I型干扰素和炎症因子释放；

• •

  AIM2炎症小体：识别胞质dsDNA，与ASC和caspase-1组装形成炎症小体，激活IL-1β和IL-18，引发细胞焦亡。

AIM2在动脉粥样硬化斑块中高表达，其激活可促进单核细胞趋化、斑块内炎症微环境形成及基质降解。卒中后cfDNA通过激活斑块内AIM2，加剧IL-1β释放和斑块不稳定。

MMP活性调控

CfDNA通过IL-1β上调基质金属蛋白酶（如MMP-2、MMP-9）表达，降解细胞外基质（ECM），削弱纤维帽稳定性。MMP与组织抑制剂（TIMPs）平衡破坏是斑块易损的关键因素。抑制IL-1β或MMP活性可增强纤维帽厚度，降低斑块破裂风险。

凝血系统激活

NETs衍生的cfDNA激活凝血因子XII（FXII），启动内源性凝血途径，导致纤维蛋白沉积和血栓形成。FXIIa在不稳定斑块中积聚，促进炎症因子（如IL-1β、TNF-α）表达，加速血栓事件。

CfDNA降解策略

DNase I治疗

内源性DNase活性降低是卒中后感染的风险因素。重组人DNase I（rhDNase I）可降解NETs和cfDNA，抑制AIM2炎症小体激活，减少IL-1β释放，改善卒中预后。动物模型中，rhDNase I预处理可降低75%的卒中复发风险。

纳米酶应用

过渡金属基纳米材料（如Ce⁴⁺配合物）具有类DNase活性，可高效降解cfDNA。多功能纳米平台（如PNzyme/MnO₂）兼具溶栓和抗氧化作用，具有潜在治疗价值。

结论与展望

CfDNA作为缺血性脑卒中的关键生物标志物，通过多重机制驱动卒中复发。靶向cfDNA降解和炎症通路（如AIM2、IL-1β、MMPs）为卒中二级预防提供了新方向。未来需区分cfDNA类型（如mcfDNA通过TLR9激活免疫，dsDNA激活AIM2），并开展多靶点联合治疗研究，以协同提升斑块稳定性和治疗效益。当前研究仍存在异质性和样本量限制，需大规模临床试验验证其临床转化潜力。