目前，PHH的主要治疗方法为脑脊液分流，但术后堵管和感染等并发症发生率较高。所以，寻找药物性治疗靶点仍是临床急需。普遍认为，PHH的发生机制为脑脊液循环障碍，即脑室系统梗阻和/或蛛网膜颗粒吸收障碍。然而，支持这一理论的基础研究证据却少之又少，因为它忽略了脑脊液过度分泌对脑积水形成的影响。研究表明，在人和动物脑室内注射脑室血肿代谢产物可引起脉络丛上皮（choroid plexus epithelium，CPE）的炎症反应及脑积水，但是脑室出血（IVH）导致脑积水的分子机制仍不清楚。美国康涅狄格州纽黑文市的Jason K Karimy等开展了一项基础研究，发现了脑室出血后脉络丛上皮过度分泌脑脊液的炎症机制，文章发表于2017年7月10日的Nature Medicine在线。
作者发现，在大鼠PHH模型中，IVH导致的脑脊液过度分泌的分子机制为TLR4（Toll样受体-4）激活SPAK（STE20相关脯氨酸丙氨酸丰富的蛋白激酶），后者与脉络丛上皮顶端膜上的NKCC1（Na+–K+–Cl−共转运体）结合并使其磷酸化，最终激活NKCC1，引起脑脊液分泌过多。然而，通过敲除TLR4基因或SPAK基因均可使脑脊液分泌正常，并显著减轻PHH症状，同样，通过药物阻断TLR4-NF-κB信号通路或SPAK-NKCC1共转运体复合体也能达到同样疗效。
图1：IVH引起炎症反应依赖的CPE过度分泌脑脊液，而这一过程可被布美他尼（NKCC1共转运体阻断剂，BUM）阻断。（a）左图，大鼠体内脑脊液定量的方法概要图。黄色表示导管注射矿物油至第四脑室和中脑导水管，以阻断脑脊液循环。蓝色表示由毛细导管插入侧脑室，靠近矿物油梗阻处，以收集侧脑室CPE分泌的脑脊液；右图上，顶部开颅，立体定向下侧脑室注射血液或人工脑脊液（作为对照组），箭头代表注射部位，可见脑脊液流出；右图下，在活体wistar大鼠上直接测量脑脊液量，左侧箭头所指导管用于矿物油注射，右侧箭头所指为毛细导管和量尺用于脑脊液测量。（b）Vehicle对照组（仅侧脑室穿刺，不注射任何物质）大鼠和大鼠IVH 24、48、74h和7d时脑脊液分泌率的柱状图。（c）不同实验组大鼠冠状切面HE染色，可直接反应侧脑室体积，CTL代表vehicle对照，IVH代表脑室出血后48小时，aCSF代表人工脑脊液注射对照组。（d）不同实验组侧脑室体积定量柱状图。（e）IVH后立即及每隔8小时（直至48小时）脑室内注射碳酸酐酶抑制剂乙酰唑胺或NKCC1共转运体抑制剂布美他尼或腹腔注射NF-κB抑制剂PDTC，观察IVH后48小时脑脊液分泌率。（f）静脉注射布美他尼对脑脊液分泌无明显影响。（g）脑室内注射布美他尼可显著减少脑脊液分泌。
图2：IVH后炎症反应诱导CPE的SPAK-NKCC1复合体磷酸化并激活，导致脑脊液分泌过多。（a）Western blot显示对照组和IVH组（48h）大鼠CPE裂解液中各种铁离子转运体的蛋白表达情况；（b）为Western blot的半定量柱状图；（c）CPE裂解液中pSPAK和pNKCC1的免疫共沉淀结果，上图为pSPAK和pNKCC1，下图为总的SPAK和NKCC1（注：p表示磷酸化的）；（d）CPE裂解液中SPAK和NKCC1的免疫共沉淀结果；（e）荧光双标显示对照组、IVH组和PDTC组大鼠的pSPAK（绿色）和pNKCC1（红色）蛋白表达情况，蓝色为DAPI（细胞核）；（f）为e图荧光强度的半定量柱状图；（g）基因敲除或药物阻断SPAK后IVH组脑脊液分泌情况；（h）大鼠冠状切面HE染色图片显示脑室内注射各种药物后脑室大小；（i）h图脑室体积定量柱状图。
图3：IVH后SPAK-NKCC1上调导致脑脊液过度分泌必需依赖TLR4-NF-κB信号通路。（a）Western blot显示，在有无TAK-242（TLR4阻断剂）的情况下，对照组和IVH组大鼠在24、48小时及7天时CPE裂解液中各种铁离子转运体的蛋白表达情况；（b）Western blot显示，TLR4野生型和TLR4基因敲除大鼠CPE中各种铁离子转运蛋白的表达情况；（c，d，e，f）为半定量的柱状图；（g）TLR4野生型、TLR4野生型+TAK-242和TLR4基因敲除大鼠在IVH后48小时的脑脊液分泌情况。
文章信源地址
