【大知闲闲】脑-心轴-心血管疾病对中枢神经系统结构与功能重塑和中枢神经调控的治疗机遇

核心内容概述

心脏与大脑之间存在着多层次、双向的通信。心血管疾病会破坏这种平衡，引发中枢自主神经系统的病理性重塑，其特征是交感神经过度兴奋和副交感神经功能减退。这种“交感-迷走神经失衡”会进一步加剧心血管疾病的进展。CNS的重塑是多种机制共同作用的结果，主要包括血管紧张素（Angiotensin II）信号增强、神经炎症、氧化应激和胶质细胞（如星形胶质细胞和小胶质细胞）激活。

心血管疾病引起的中枢神经系统重塑

文章详细描述了从脊髓到高级皮层多个关键自主神经中枢在心血管疾病背景下的变化：

1.脊髓：心脏交感传入反射（CSAR）病理性增强，脊髓中间外侧柱（IML）交感节前神经元兴奋性增高，同时伴有胶质细胞激活和血管紧张素信号上调。

2.脑干：多个核团发生重塑：

o孤束核（NTS）：压力反射敏感性降低。

o头端延髓腹外侧区（RVLM）：作为关键的交感兴奋性输出枢纽，其神经元兴奋性增加，血管紧张素1型受体（AT1-R）表达上调，活性氧（ROS）增多。

o迷走神经背核（DMV）和疑核（NA）：心脏迷走神经节前神经元兴奋性降低。

o最后区（AP）和穹窿下器（SFO）：这些室周器因血脑屏障不完整，易受循环中血管紧张素和炎症因子影响，驱动交感兴奋。

3.下丘脑：室旁核（PVN）是重要的整合中心。在心血管疾病中，PVN神经元兴奋性增加，血管紧张素信号、神经炎症和氧化应激增强，而具有抑制性作用的一氧化氮（NO）合成减少。同时，PVN内催产素神经元的活性可能受到抑制。

4.高级脑区：丘脑、杏仁核、岛叶皮层等区域也观察到功能连接改变、神经炎症和结构变化（如灰质减少），这些区域负责整合情绪、认知和感觉信息，其重塑可能导致对应激的心血管反应增强。

中枢神经调控的治疗机遇

基于对上述病理机制的理解，文章提出了多种有前景的中枢神经调控策略：

·靶向特定分子通路：使用血管紧张素转换酶抑制剂（ACEI）、血管紧张素受体阻滞剂（ARB）等药物，可能通过受损的血脑屏障进入CNS，抑制中枢血管紧张素信号。

·靶向特定细胞类型：利用化学遗传学（DREADDs）或光遗传学技术选择性激活迷走神经背核（DMV）的副交感神经元或PVN的催产素神经元，可以增强副交感张力，改善心功能。相反，抑制RVLM的交感兴奋性神经元或小胶质细胞的活化，可以减轻交感兴奋。

·设备调控：

o脊髓 cord stimulation (SCS)：在动物模型中显示出抑制CSAR、抗心律失常的潜力，但临床研究结果不一，需优化参数。

o经皮迷走神经刺激（tVNS）和压力反射激活疗法：通过外周干预影响中枢自主神经环路。

o经颅磁刺激（TMS）和深部脑刺激（DBS）：可能通过调节皮层活动来改善自主神经平衡。

·新型疗法：鼻内催产素给药在研究和初步临床实践中显示出能增加心脏副交感张力、减轻炎症的潜力，是一种侵入性较小的策略。

挑战与未来方向

文章最后指出，将中枢神经调控转化为临床实践仍面临挑战，包括需要更精确地靶向特定脑区或细胞类型以避免脱靶效应，以及开发能有效穿过血脑屏障的递送工具。未来研究需要更深入地理解CNS重塑的驱动机制和性别差异，并优化神经调控技术的参数和长期安全性。

综述强调，靶向中枢神经系统为治疗心血管疾病提供了一个令人兴奋的新途径，通过恢复自主神经平衡来改善患者预后。