加州大学旧金山分校的一项新研究表明，大脑中的某些细胞可能导致动脉瘤变弱并破裂。这项研究有助于解释为何一些动脉瘤会破裂而其他则不会，并可能带来预测和预防中风的新方法。
脑动脉瘤是可能多年未被察觉的血管膨出。如果它们破裂，可能会导致严重且通常致命的中风类型。大约每50名美国人中就有一人患有脑动脉瘤，但医生仍然难以预测哪些动脉瘤最为危险。
这项新研究通过绘制动脉壁中的细胞及其相互作用来揭示这些事件背后的生物学原理。
"我们在解决动脉瘤形成之谜方面取得了重大进展，"神经外科助理教授、该研究的高级作者伊桑·温克勒(Ethan Winkler)医学博士表示。该研究于6月10日发表在《自然·神经科学》(Nature Neuroscience)杂志上。"我们已经确定了涉及的'角色阵容'，并观察到哪些'角色'在疾病的不同阶段起作用。"
动脉瘤可以通过手术和其他微创程序修复，但治疗决策主要基于动脉瘤的大小、位置和患者特定的风险因素。通常，小于7毫米的动脉瘤会被监测而非修复，尽管这种方法预测哪些会破裂并不可靠。
通常有三层细胞，但...
研究团队分析了来自人类动脉瘤和健康脑动脉的10多万个单个细胞，确定了19种不同的细胞类型，并确定了每种细胞中活跃的基因。他们还绘制了细胞在血管壁内的组织方式。
健康的动脉包含三层：薄的内层、中间的厚层平滑肌（使动脉能够随每次心跳扩张和收缩），以及提供结构支撑的外层成纤维细胞。
在动脉瘤组织中，这些环状结构紊乱，许多平滑肌细胞已经消失。取而代之的是瘢痕形成成纤维细胞，研究团队称之为"激活的成纤维细胞"，它们使动脉壁变硬，使其在血液脉动时更难弯曲。这些细胞表达了与遗传性动脉瘤风险相关的基因。
研究人员专注于一种特定类型的巨噬细胞（即免疫细胞），这种细胞在动脉壁内靠近成纤维细胞处积聚。令研究人员惊讶的是，他们发现这些巨噬细胞表达了一种通常与骨组织相关的基因。
进一步的实验揭示了这两种细胞类型之间存在破坏性的反馈循环。激活的成纤维细胞释放信号，触发这些巨噬细胞产生降解血管结构支撑的酶。当科学家阻断该信号时，巨噬细胞产生这些酶的可能性降低。
"也许有一天我们能够稳定动脉瘤以防止其破裂。"
伊桑·温克勒(Ethan Winkler)，医学博士
小动脉瘤悖论解释
该研究描述了一个逐渐削弱血管壁的过程。首先，它们失去支持性肌肉细胞，然后僵硬的瘢痕组织堆积，激活炎症性免疫细胞。
这些发现有助于解释一个临床悖论：通常被认为低风险的小动脉瘤仍可能破裂。温克勒指出，在他职业生涯早期治疗的破裂病例中，超过一半发生在低于典型手术阈值7毫米的动脉瘤中。
"我们不得不依赖解剖学，因为我们不了解潜在的生物学，"他说。
对动脉瘤如何形成的更好理解将创造更早干预的机会——要么通过阻断成纤维细胞发送的信号，要么通过抑制对这些信号的免疫反应。
"也许有一天我们能够稳定动脉瘤以防止其破裂，"温克勒说。"这将是一种非常有效的治疗方法——也是我们长期以来梦寐以求的。"
作者：其他UCSF作者：Jerry C. Wang、Chang N. Kim、Shubhang Bhalla、Adnan Gopinadhan、Santhosh Arul、Damian Sanchez、Amanda C.M. Apolonio、Belda Gülsuyu医学博士、Muhammet M. Öztürk、John Andrews医学博士、Joseph Kim博士、Aunoy Poddar、Daniel L. Cooke医学博士、Kazim Narsinh医学博士、Eric J. Huang医学博士、Edward F. Chang医学博士、Daniel A. Lim医学博士、Adib A. Abla医学博士、Andrew C. Yang博士、Tomasz J. Nowakowski博士。
资助：美国国家神经疾病和中风研究所、美国国立卫生研究院(1F31NS147788, R01AG077780, R01NS123263, R01NS112357, R01NS124881, R2NS1125978, R01NS115815 和 R21NS131689)、UCSF Discovery Fellowship、加州再生医学研究所(DISC0-14429)、美国退伍军人事务部(I01BX000252)、Shurl和Kay Curci基金会、Marcus精准医学创新计划、脑血管科/神经外科医师大会基金会青年研究员研究奖、Barrow神经学基金会、脑动脉瘤基金会、Esther A.和Joseph Klingenstein基金、Sontag基金会、William K. Bowes Jr.基金会、动脉瘤和AVM基金会、神经介入外科学会以及纽约干细胞基金会。
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