脑侧支循环是指当供血动脉严重狭窄或闭塞时，血流可通过其他血管（侧支或新形成的血管吻合）到达缺血区，使缺血组织得到不同程度的灌注代偿。

根据开放层次，脑侧支循环可分为3级：一级侧支循环代偿即Willis环，是颅内最重要的侧支循环途径，是颅内各主要动脉之间互相沟通的桥梁，使左、右侧大脑半球以及前、后循环的血流相互沟通。

次级侧支循环代偿主要包括眼动脉和一级软脑膜侧支。当Willis 环的代偿不能满足供血需求时，次级代偿通路开始发挥作用。

三级侧支循环代偿即新生血管，是指通过血管发生和动脉生成产生的新生血管供血。

当次级代偿仍不能满足供血需求时，新生血管就成为最终的侧支代偿途径，也是目前研究侧支代偿指导临床治疗的关键和热点。

脑侧支循环与缺血性卒中的关系

侧支循环是脑循环代偿机制之一，可增加卒中后缺血半暗带血供，在急性缺血性卒中的预后评估中扮演着重要角色。研究表明，在可能发生缺血的部位，脑侧支循环对于维持病理状态下的脑组织生理功能和组织灌注起着重要的作用。

对于颈内动脉重度狭窄患者，若Willis环较为完整，良好的侧支循环可有效降低该类患者发生半球卒中和短暂性脑缺血发作的风险。

在一级侧支循环发育不良或仍无法维持正常灌注时，由次级侧支循环提供额外的血供，此时脑血管自动调节能力已受损，脑灌注也显著降低。如果远端供血仍不能得到满足，机体才会动用三级侧支，即新生血管。

在缺血性卒中的发展过程中，血管闭塞的速度和脑动脉发育的状况决定了侧支循环建立的速度和程度。若缺血性卒中发病急骤且不能及时有效建立侧支循环，则脑功能损伤严重；反之，动脉闭塞发生越慢，则可逐步建立有效的侧支循环，脑组织损害越轻，预后也越好。

侧支循环的建立及其代偿能力受多种因素的影响。研究表明，侧支循环代偿能力不仅取决于侧支循环的管腔内径，而且受ACoA/PCoA血管末端压力梯度的影响。

此外，侧支循环的建立与血管狭窄程度成正相关。脑动脉闭塞后，侧支循环建立的程度与Willis环的完整性和有效侧支循环的数量有关，多条侧支循环建立可显著缩小梗死体积。

脑侧支循环形成过程及调节因子的作用

动物实验表明，动脉狭窄或闭塞会导致血流动力学变化，血管剪切力改变和缺氧是血管再生的主要触发因素。在病理状态下，形成侧支循环的过程主要有2种——血管发生和动脉生成。前者是指缺血、缺氧引起已经存在的血管内皮细胞基膜瓦解，内皮细胞活化、迁移、增殖、黏附和再连接，形成管腔样结构，最终形成新生血管；后者是指由于动脉阻塞，血流再分配使侧支微动脉血流量和血管内剪切力增加，引起细胞增殖和血管重塑，从而形成较粗的功能性侧支动脉。

脑侧支循环的形成与内源性促血管因子、血管内皮生长因子（vascularendothelial growth factor，VEGF）、血小板源性生长因子家族和血管生成素等共同作用有关。此外，转化生长因子、粒细胞一巨噬细胞集落刺激因子、缺氧诱导因子-1α以及循环内皮祖细胞在血管再生过程中也发挥着重要作用。上述因子可能作用于血管内皮细胞和平滑肌细胞，既参与颅内外血管狭窄或闭塞的发生，同时又刺激血管新生，参与颅底和皮质表面异常血管的形成。

脑侧支循环建立的临床意义

近年来，有关脑动脉狭窄或闭塞后侧支循环代偿作用的研究越来越多，而研究的最终目的是用于临床治疗。目前，在临床上可供选择的用于促进侧支循环建立的药物并不多。

因此，通过血管造影确定侧支循环程度有助于指导急性脑缺血患者的治疗决策。然而，缺血区侧支循环的过度灌注有可能增高脑出血风险，尤其在高血压患者中；同时，血管闭塞后的血流动力学紊乱可导致侧支循环动脉瘤的形成。

结语

侧支循环是缺血性卒中发生和转归的重要因素。初级侧支代偿为先天生成，目前临床无法干预。如何有效开放次级侧支循环和促进三级侧支代偿应成为临床治疗的重要研究方向。脑侧支循环代偿评价有助于个体化治疗方案的制定。促进血管再生和侧支建立的治疗手段已成为缺血性卒中治疗的新靶点。