颅内动脉瘤——常被比喻为脑内的“不定时炸弹”。很多人在体检中偶然发现,虽暂未破裂,却始终悬在心头。而动脉瘤一旦破裂导致蛛网膜下腔出血,致死致残率极高。
为什么有些动脉瘤稳定多年,有些却突然破裂?长久以来,这个问题困扰着医生和研究学者。

此前,INC国际脑血管搭桥手术大咖川岛明次(Akitsugu Kawashima)教授研究团队一项发表在《Scientific Reports》上的研究,揭示了颅内动脉瘤破裂的关键机制:动脉瘤壁的“缺氧”微环境,很可能是推动动脉瘤走向破裂的“致命一环”。为预防这种致命风险提供了新方向。
颅内动脉瘤为什么会破裂?
颅内动脉瘤是颅内动脉局部膨出形成的病变,就像血管壁上鼓起的一个“小气球”。过去的研究已经证实,它本质是一种慢性炎症疾病,而“血管滋养管”的形成是破裂的关键步骤——这种微小血管会为炎症细胞打开“通道”,让它们大量浸润动脉瘤壁,加剧炎症反应,最终导致血管壁破裂。
但问题来了:这些危险的“血管滋养管”是怎么来的?是什么触发了它们的形成?川岛明次教授研究团队的这项研究,给出了明确答案:缺氧微环境+血管内皮生长因子(VEGF),正是推动这一切的“隐形推手”。
科普时间
滋养血管,是为大中型血管壁本身供血供氧的微型血管网络,可以理解为血管自身的“后勤补给线”。
颅内动脉天生“缺氧”为破裂埋下伏笔
颅内动脉深藏在蛛网膜下腔的脑脊液中,其管壁外膜直接浸泡在脑脊液里。由于脑脊液中的氧分压本身就较低(约40mmHg,相当于5%的氧气浓度),加上没有滋养血管的氧供,颅内动脉的外膜实际上长期处于一个“生理性缺氧”的微环境中。

Hypoxyprobe检测显示,颅内动脉外膜细胞呈缺氧阳性(图A),肝脏中央静脉周围细胞作为阳性对照(图B),而主动脉仅见稀疏信号(图C),证实颅内动脉外膜缺氧的独特性。
这种天生的缺氧环境,成了动脉瘤破裂的“基础条件”。对比之下,身体其他有血管滋养管的动脉(比如主动脉),就几乎没有这种持续的缺氧状态。
VEGF的作用就是诱导“血管滋养管”形成。这一发现在动物实验和人类临床样本中均得到了验证。无论是大鼠的易破裂动脉瘤还是人类的未破裂动脉瘤病变中,都检测到了VEGF的显著积聚,且主要来源于浸润的巨噬细胞。

为确认VEGF的直接作用,研究人员在大鼠脑表面放置VEGF缓释片。结果发现,仅需6天,VEGF处理侧就出现了明显的血管新生,而对照侧则无此现象。
新血管成了“特洛伊木马”炎症全面爆发
这些新生的滋养血管,本意似乎是来“支援”缺氧的动脉瘤壁,但实际上却打开了“潘多拉魔盒”。
提供了入侵通道:这些新生的血管结构不完善,管壁“漏”。它们成为炎症细胞(如巨噬细胞、中性粒细胞)源源不断侵入动脉瘤壁的高速公路。
加剧炎症风暴:更多炎症细胞涌入,释放大量酶(如基质金属蛋白酶),进一步破坏动脉瘤壁本就脆弱的胶原和弹力纤维,使其变薄、变弱。
形成正反馈:局部炎症加剧,又会消耗更多氧气,加重缺氧;缺氧再刺激VEGF产生,招募更多新生血管和炎症细胞……一个自我放大的恶性循环就此形成。
最终,在血流冲击下,不堪重负的动脉瘤壁在某一点上崩塌,导致致命性的破裂出血。

5%氧浓度(模拟生理缺氧)可诱导RAW264.7巨噬细胞VEGF表达(图A)。0.5%氧浓度(病理缺氧)在巨噬细胞和NIH3T3成纤维细胞中均显著上调VEGF(图A)。ELISA证实缺氧巨噬细胞分泌VEGF蛋白(图B)。除VEGF外,仅少数血管生成因子在缺氧下被诱导(图C),提示VEGF在缺氧微环境中的核心地位。缺氧还诱导促炎基因(如Ptgs2、Ccl2)表达(图D),可能通过COX-2-PGE2-EP2-NF-κB正反馈环路加剧炎症。
从新机制到新策略
这项研究不仅揭开了动脉瘤破裂机制的新篇章,也为临床带来了重要启示:
首先就是解释了为何巨大动脉瘤和特定部位的动脉瘤更容易破裂?研究指出,这可能是因为它们更容易贴近脑表面,或挤压脑脊液间隙,物理上缩短了新生血管的“引导距离”,更容易形成滋养血管。
为影像学提供新解读,对比增强磁共振(MRI)观察到的动脉瘤壁强化,可能就是血管滋养管存在的信号,这能帮助医生识别高风险动脉瘤。
指明潜在治疗新靶点:既然缺氧-VEGF-滋养血管-炎症浸润是一条关键通路,那么干预其中任一环节都可能成为预防破裂的新策略。例如,使用VEGF抑制剂、抗炎药物(如他汀类、阿司匹林在部分研究中显示保护作用),或许能为无法或不愿手术的患者提供一种“维稳”治疗。
颅内动脉瘤的破裂,远非简单的“水压冲破气球”。它是一个由局部缺氧启动,通过VEGF召唤新生血管,进而为炎症破坏打开门户的、精密的病理生物学过程。
这项研究将我们的视角从管腔内的血流冲击,引向了血管壁本身的微观战场。理解这个“缺氧-新生血管-炎症”的恶性循环,让我们在预警和拦截这颗“脑内炸弹”时,又多了一份科学依据和潜在武器。
*文献来源:
Akitsugu Kawashima,et al.Hypoxic microenvironment as a crucial factor triggering events leading to rupture of intracranial aneurysm
INC国际神经外科专家团-川岛明次教授

INC国际神经外科医生集团旗下世界神经外科专家团(WNEG)成员、世界脑血管搭桥手术大咖、圣路加国际医院神经外科主任川岛明次(Akitsugu Kawashima)教授,擅长脑卒中、烟雾病、颅底肿瘤、面部痉挛/三叉神经痛、颅内血肿、巨大脑动脉瘤、脑动静脉畸形等疾病的治疗,尤其擅长脑血管搭桥、颈内动脉内膜切除术。
神经外科经验:
烟雾病脑血管搭桥手术:1300例
脑动脉瘤夹闭手术:1000例
脑血管畸形切除术:500例
颈内动脉内膜切除术:450例
开颅脑瘤切除术:280例
颅后窝搭桥术、High-flow Bypass技术等


