血栓和炎症途徑是缺血性腦損傷重要的病理生理機制。血小板粘附缺血性血管病變處並被活化，增加繼發性血栓形成事件風險。與此同時，腦缺血引起強烈的炎症反應，涉及細胞粘附分子和細胞因子上調、多個白細胞亞群的粘附、激活和遷移。新的見解指出卒中血栓和炎症通路聯繫緊密，從而形成了卒中病理的「血栓炎症」概念。
來自比利時魯汶大學血栓形成研究實驗室 Meyer 教授等人在 Sroke 雜誌發表卒中腦損傷的血栓炎症機制綜述，介紹了缺血性卒中血栓炎症通路的最新發現，並討論了針對卒中血栓炎症新治療策略的臨床潛力。
圖. 卒中腦損傷的血栓炎症機制
在缺血性血管損傷部位，血小板通過血小板膜糖蛋白（GP）Ⅰb α受體粘附釋放或暴露血管性血友病因子（vWF）/超大（UL）-vWF。在這個初始粘附過程，暴露的纖維狀膠原與 GP Ⅵ 結合，誘導血小板活化與 GP Ⅱb/Ⅲa 受體的功能性上調，且活化的血小板自身釋放多聚磷酸鹽。
多聚磷酸鹽和帶負電荷的表面作用並激活凝血因子Ⅻ（FⅫ）-內源性凝血途徑起始酶。除了通過纖維蛋白生成而觸發血栓形成，F Ⅻa 同時促進接觸激肽系統的激活：FⅫa 裂解血漿前激肽釋放酶（PPK）形成活性絲氨酸蛋白酶血漿激肽釋放酶（PK），PK 裂解高分子量激肽原（HK）釋放炎症肽緩激肽（BK）。
BK 與內皮細胞的受體結合啟動信號級聯，誘導內皮細胞損傷導致血管水腫，促炎細胞因子表達，誘導膠質細胞活化、炎症，最終神經細胞死亡。
同時，缺血性損傷活化循環中的白細胞（T 細胞和中性粒細胞），導致無菌性炎症反應，包括內皮細胞和免疫細胞的化學誘導物、趨化因子、粘附分子上調。T 淋巴細胞募集（通過 P -選擇素/P-選擇素糖蛋白配體-1[PSGL-1]）並與血管穩定結合（通過細胞間粘附分子（ICAM-1）/淋巴細胞功能相關抗原-1[LFA-1] 及血管細胞粘附分子-1[VCAM-1]/極晚期抗原-4[VLA-4]）後，通過 CD40/CD40L 與活化的血小板相互作用，形成穩定的血栓。
中性粒細胞導致血栓形成通過以下途徑：與血小板相互作用（通過巨噬細胞-1 抗原 [MAC-1]/GPⅠba 和 P-選擇素/PSGL-1），參與纖維蛋白交聯（通過 MAC-1/纖維蛋白相互作用），誘導外源性組織因子（TF）/FⅦa 通路觸發凝血酶活化。
炎症細胞依次浸潤腦實質觸發進一步的組織炎症、活性氧類（ROS）、細胞因子和蛋白酶的釋放，從而誘導神經細胞損傷。ADAMTS13：血管性血友病因子裂解酶；B1R：緩激肽受體 B1；B2R：緩激肽受體 B2； PECAM-1：血小板內皮細胞黏附分子。
雖然血栓炎症的概念已經明確，其與腦卒中的相關性尚不太清楚。Lukasik 等研究了乙醯水楊酸（ASA；阿司匹林，150 mg/d）對急性缺血性卒中和健康志願者血小板相關炎症因子 P-選擇素和 CD40L 的影響。儘管研究證據表明血小板在腦缺血的急性期過度活化，但血小板α-顆粒衍生的炎症介質和單核細胞血小板聚集物僅健康志願者減少，而卒中患者無明顯改變。
同樣，Chronos 等發現 ASA 不能抑制 ADP-或凝血酶誘導的血小板α-顆粒的分泌；另一項研究表明，ASA 治療不能減少靜息 P-選擇素表達或白細胞-血小板聚集的形成。
氯吡格雷是卒中二級預防另一常用血小板抑制劑，是結合血小板 P2Y12 受體的二代噻吩吡啶類藥物，可減少血小板α-顆粒促炎性介質諸如可溶性 P-選擇素和 CD40L 的釋放，從而減弱血小板-白細胞相互作用。與單用 ASA 相比，氯吡格雷聯合阿司匹林顯著降低急性冠脈症候群患者血清腫瘤壞死因子-α和 C-反應蛋白水平，但該結論在缺血性腦卒中是否成立尚不明確。
另一個可能參與血小板介導炎症過程的受體是 GP Ⅱb / Ⅲa。證據表明，中性粒細胞通過血小板源性顆粒獲得 GP Ⅱb / Ⅲa 受體。獲得的 GP Ⅱb / Ⅲa 受體與β2 -整合素共同定位並協同核因子-κB 活化，這表明 GP Ⅱb / Ⅲa 受體介導中性粒細胞誘導的炎症。已證明 GPⅡb / Ⅲa 受體抑制劑，如阿昔單抗、依替巴肽和替羅非班可以防止核因子-κB 活化。
然而，最近一項包括了卒中急性期阿昔單抗治療試驗（AbESTT -Ⅱ）研究和急性缺血性腦卒中替羅非班的療效研究（SETIS）的 Cochrane 薈萃分析表明 GP Ⅱb / Ⅲa 抑制劑與腦出血高風險相關，沒有急性腦卒中患者死亡或神經系統症狀減輕的證據。這種不利風險效益的確切原因尚不清楚，可能是由於亞閾值 GP Ⅱb / Ⅲa 的抑制所致的促血栓和促炎症血小板 CD40 配體的釋放。
除了阻礙血栓形成的新型化合物，已經開展了新型免疫調節劑治療急性卒中的研究。芬戈莫德是一種被批准用於復發-緩解型多發性硬化治療的藥物，可以螯合淋巴器官內循環淋巴細胞，Fu 等報導卒中發作 72 小時內口服芬戈莫德是安全的，可限制 7 天內繼發組織損傷、降低微血管通透性並減輕神經功能缺損。
另一項預試驗表明，芬戈莫德聯合阿替普酶可以減輕卒中患者再灌注損傷並改善臨床預後。這些臨床發現均與腦卒中模型中的研究結果一致。芬戈莫德降低腦血管循環 T 細胞數量，從而減少有害 T 細胞–血小板及 T 細胞–內皮細胞相互作用。阻斷 T 細胞遷移可能成為另一有前景的卒中腦損傷治療方法。
雖然在臨床前卒中模型中，阻斷 T 細胞表達極晚期抗原-4 的結果存在爭議；靶向粘附極晚期抗原-4 的單克隆抗體那他珠單抗治療急性腦卒中的Ⅱ期臨床試驗已在 2015 年四月完成，預計結果將很快發表。
鑑於膠原–vWF–GPⅠb 軸在缺血性腦卒中模型中的核心作用，藥物抑制 vWF 介導的血小板粘附可能成為一種有前景的腦卒中治療方案。通過阻斷血小板 GPⅠb 與 vWF 結合而抑制 vWF 功能的新型抑制劑，如核酸適配體 ARC1779 和納米抗體 caplacizumab。這兩種化合物顯著改善血栓性血小板減少性紫癜患者疾病進展。在接受頸動脈內膜切除術的患者，ARC1779 減少腦栓塞信號。
重組 ADAMTS13（BAX930）通過裂解血栓形成的超大多聚體為較小的低活性物質而限制 vWF 功能。重組 ADAMTS13 治療血栓性血小板減少性紫癜安全性的 1 期研究已經開始。目前尚缺乏 vWF 抑制劑在缺血性腦卒治療中的臨床數據，深入研究其臨床進展，尤其是缺血性腦卒中損傷治療中的潛在抗血栓炎症效應將會很有價值。
大量的證據表明，血栓和炎症過程參與腦缺血的病理生理機制，關係錯綜複雜。血栓形成和炎症共同通路導致卒中腦損傷，成為開發新型抗血栓炎症療法引人注目的靶點。目前關於卒中血栓炎症的見解僅僅是冰山一角，但為深入探討腦缺血性及再灌注損傷炎症和血栓的相互作用奠定了堅實的基礎。需要進一步評估其降低卒中及其他心血管疾病血栓炎症的潛在效益。