急性缺血性腦卒中患者血清MMP-9及TIMP-1 的變化及其臨床意義

岳蘊(yùn)華，白旭東，張小寧，馬建華，毛潔萍，曾海波，地拉娜木，米合熱依

缺血性腦卒中已成為目前主要的致死性疾病之一，其致殘率占所有疾病的第一位。有研究表明，血清基質(zhì)金屬蛋白酶9(matrix metalloproteinase-9，MMP-9)與腦梗死關(guān)系密切［1］。而金屬蛋白酶組織抑制因子1(tissue inhibitor of metalloproteinase-1，TIMP-1)為MMP-9 特異性抑制劑，與MMP-9 有著相互依賴與制約的關(guān)系［2］。為此，本研究對急性缺血性腦卒中(acute ischemic stroke，AIS)患者的血清MMP-9、TIMP-1 水平進(jìn)行了動態(tài)觀察，并分析其與患者病情、預(yù)后的關(guān)系。

1 材料與方法

1.1 一般資料 選擇2009 年7 月～2012 年1月新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，烏魯木齊市友誼醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科住院的280 例發(fā)病24h 內(nèi)的缺血性腦卒中患者，男160 例，女120 例，年齡27～83歲，平均66.5±13.28 歲。診斷符合全國第四屆腦血管會議的診斷標(biāo)準(zhǔn)，入選標(biāo)準(zhǔn):(1)首次發(fā)病，既往無腦血管病病史;(2)發(fā)病24h 內(nèi)入院;(3)有神經(jīng)功能缺損，并經(jīng)頭部CT 和(或)磁共振成像檢查證實(shí)。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)有明顯的肝、腎或心功能衰竭;②排除嚴(yán)重的進(jìn)行性腦內(nèi)器質(zhì)性疾患，如腦炎、變性病等;③排除患有惡性腫瘤、全身感染性疾病、自身免疫性疾病、嚴(yán)重心肝腎疾病、3 月內(nèi)有腦卒中史、外傷手術(shù)史。選擇同期在本院門診行體檢的健康者164 例為對照組，男性95 例，女性69 例，年齡34～82 歲，平均65.6±11.7 歲。

1.2 研究方法

1.2.1 血清MMP-9、TIMP-1 檢測 對照組晨起空腹抽取靜脈血3ml，病例組分別于發(fā)病24h 內(nèi)、發(fā)病3d、14d、28d 抽取靜脈血3ml，立即低溫離心(-4℃，4000r/min，10min)，離心取血清，-80℃保存?zhèn)溆?。?yīng)用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA 法)測定血清MMP-9 及TIMP-1 含量。MMP-9 及TIMP-1 試劑盒購自美國R＆D 公司。

1.2.2 臨床神經(jīng)功能缺損程度評分 根據(jù)美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表(NIHSS)于入院當(dāng)天對全部患者進(jìn)行神經(jīng)功能缺損程度評估，分為輕型組(70 例)(NIHSS＜4 分)，中型組(154 例)(NIHSS≤4～15 分)，重型組(56 例)(NIHSS≥15 分)。

1.2.3 預(yù)后評定 按中華神經(jīng)科學(xué)會的腦卒中患者臨床神經(jīng)功能缺損程度評分標(biāo)準(zhǔn)，基本治愈:功能缺損評分減少91%～100%，病殘程度為0 級;顯著進(jìn)步:功能缺損評分減少46%～90%，病殘程度為1～3 級;進(jìn)步:功能缺損評分減少8%～45%;無變化:功能缺損評分減少不足17%或增多或死亡。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 13.0 統(tǒng)計軟件包進(jìn)行統(tǒng)計分析。計量資料以±s 表示，分別進(jìn)行正態(tài)性、方差齊性檢驗(yàn)，兩組比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，多組比較采用單因素方差分析(F 檢驗(yàn))。計數(shù)資料以百分比(%)頻數(shù)、率表示，采用χ2檢驗(yàn)。血清MMP-9、TIMP-1 水平與病情恢復(fù)程度的關(guān)系，采用直線相關(guān)分析。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 AIS 組與對照組基本資料比較 AIS 組與對照組年齡、性別構(gòu)成、體質(zhì)量指數(shù)、高血壓病、糖尿病、血糖、收縮壓、舒張壓、血清高密度脂蛋白膽固醇、總膽固醇、三酰甘油水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。血清低密度脂蛋白膽固醇和高敏-C 反應(yīng)蛋白水平差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)(見表1)。

2.2 AIS 組在不同時期血清MMP-9、TIMP-1水平及MMP-9/TIMP-1 比值與對照組的比較 AIS組在不同時期血清MMP-9、TIMP-1 水平及MMP-9/TIMP-1 比值組間有差異(P＜0.01)。MMP-9/TIMP-1 比值在發(fā)病14d、28d 組間比較沒有差異，其余組間比較有差異(P＜0.01)或(P＜0.05)(見表2)。

2.3 不同神經(jīng)功能缺損程度的AIS 患者血清MMP-9、TIMP-1 的比較 輕、中、重型AIS 患者血清MMP-9、TIMP-1 水平及MMP-9/TIMP 比值差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.01)。3 組間兩兩比較，輕型組與中型組、重型組血清MMP-9、TIMP-1 水平差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。3 型間MMP-9/TIMP 比值比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)(見表3)。

2.4 發(fā)病28dAIS 患者的預(yù)后與血清MMP-9、TIMP-1 的關(guān)系 發(fā)病28d 不同預(yù)后組的AIS 患者血清MMP-9、TIMP-1 水平、MMP-9/TIMP 比值組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，其中基本治愈組和顯著進(jìn)步組較無變化組明顯減少(t=4.357、2.821、1.994 和t=3.047、2.731、3.647，P 均＜0.01)，血清MMP-9 和TIMP-1 水平與病情恢復(fù)程度呈負(fù)相關(guān)(分別為r=-0.402，-0.321，P＜0.05)(見表4)。

2.5 血清MMP-9 水平與AIS 組其他指標(biāo)的相關(guān)分析 入院即時AIS 患者血清MMP-9 水平與TC、TG、血壓均不相關(guān);但與血糖、LDL 及hs-CRP 呈正相關(guān)(r=0.284，0.268，0.356，P 均＜0.05)(見表5)。

表1 AIS 組與對照組基本資料比較

表2 對照組與AIS 組不同時期血清MMP-9、TIMP-1 水平及MMP-9/TIMP-1 比值的比較(±s)

表2 對照組與AIS 組不同時期血清MMP-9、TIMP-1 水平及MMP-9/TIMP-1 比值的比較(±s)

與對照組比較* P＜0.01，#P＜0.05

表3 不同神經(jīng)功能缺損程度的AIS 患者血清MMP-9、TIMP-1 及MMP-9/TIMP 的比較(±s)

表3 不同神經(jīng)功能缺損程度的AIS 患者血清MMP-9、TIMP-1 及MMP-9/TIMP 的比較(±s)

與輕型比較* P＜0.01，#P＜0.05

表4 AIS 患者各組預(yù)后的血清MMP-9、TIMP-1 及MMP-9/TIMP 比較(±s)

表4 AIS 患者各組預(yù)后的血清MMP-9、TIMP-1 及MMP-9/TIMP 比較(±s)

與無變化組比較* P＜0.01

表5 血清MMP-9 水平與AIS 組其他指標(biāo)的相關(guān)分析

3 討論

近年來，作為基質(zhì)金屬蛋白酶家族中重要成員的MMP-9 在急性腦梗死中的地位和作用越來越引起人們的關(guān)注，成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一［3，4］。現(xiàn)階段研究發(fā)現(xiàn)，MMP-9 激活時能降解血管基底膜的主要成分:明膠、Ⅳ/V 型膠原、纖維連接蛋白、粘連蛋白等，破壞血腦脊液屏障，使其通透性增加［5，6］。通過血管中膜平滑肌細(xì)胞遷移、增殖、凋亡及細(xì)胞外基質(zhì)的重塑在動脈粥樣硬化斑塊的形成、發(fā)展及破裂中發(fā)揮重要作用［7］，還可以降解斑塊纖維帽成分，加速斑塊破裂而導(dǎo)致腦梗死的發(fā)生［8］。在正常狀態(tài)下，MMP-9 處于低表達(dá)水平，而腦梗死后MMP-9 的表達(dá)明顯增加，與基底膜的損傷呈正比，與血管源性水腫相一致，并與病灶大小和病情嚴(yán)重程度有關(guān)［9］。TIMP-1 是MMP-9 的內(nèi)源性抑制劑，對由MMP-9 產(chǎn)生的基質(zhì)降解起重要的平衡作用［10］。隨著MMP-9水平增高，TIMP-1 相應(yīng)代償性增高。正常腦組織中，基質(zhì)金屬蛋白酶與TIMPs 之間保持動態(tài)平衡;在病理條件下，兩者平衡失調(diào)是導(dǎo)致血管源性腦水腫和繼發(fā)性腦損害的關(guān)鍵，因此腦梗死的病情及預(yù)后與MMP-9 與TIMP-1 的平衡關(guān)系密切相關(guān)［11，12］。MMP-9 通過多種途徑參與了缺血性腦卒中的發(fā)病機(jī)制，本研究從臨床角度就這一問題作了初步探討。

本研究發(fā)現(xiàn)，急性缺血性腦卒中患者血清MMP-9、TIMP-1 水平明顯高于正常對照組，且隨病程變化而不同，在發(fā)病24h 內(nèi)最高，發(fā)病3d 仍處較高水平，至發(fā)病14d、28d 明顯回落，但仍高于正常對照組。提示在AIS 發(fā)病的早期，MMP-9 TIMP-1 即有顯著增高的水平。這與國內(nèi)外一些學(xué)者的研究一致［13～16］。同時發(fā)現(xiàn)，MMP-9/TIMP-1 的比值在發(fā)病24h 內(nèi)和3d 也明顯高于對照組，可能在AIS 的早期即存在炎癥反應(yīng)所介導(dǎo)的基質(zhì)降解失控。

在對AIS 患者病情及預(yù)后進(jìn)行分析，本研究發(fā)現(xiàn)AIS 患者病情越重，MMP-9、TIMP-1 水平越高，MMP-9/TIMP-1 比值也隨之增大?？赡芘c重型組梗死面積較大，血腦屏障受損較嚴(yán)重，溢入外周血液的MMP-9 多，且引起的全身炎癥反應(yīng)較重，產(chǎn)生更多的MMP-9，故血清中MMP-9 含量較高［10］。在發(fā)病28d時，發(fā)現(xiàn)預(yù)后無變化組的MMP-9、TIMP-1 水平及MMP-9/TIMP-1 比值明顯高于基本治愈組與顯著進(jìn)步組，提示MMP-9、TIMP-1 水平的高低及MMP-9/TIMP-1 比值失衡可反應(yīng)腦卒中患者的預(yù)后。這與以往國內(nèi)外的研究相一致［17～19］。

本研究經(jīng)Pearson 相關(guān)分析顯示入院即時AIS患者血清MMP-9 與hs-CRP 水平呈高度相關(guān)，說明MMP-9 與hs-CRP 聯(lián)系密切，炎癥狀態(tài)下兩者呈現(xiàn)一致性變化。新近研究表明［20］，MMP-9 與CRP 可能參與了腦梗死的炎性反應(yīng)，國外Aoi 等研究表明CRP 可直接誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞的凋亡及單核細(xì)胞產(chǎn)生TNF-α、IL-1β 等炎性介質(zhì)，繼而增加MMP-9 的產(chǎn)生，而內(nèi)皮細(xì)胞凋亡和MMP-9 產(chǎn)生增加了動脈粥樣硬化斑塊的不穩(wěn)定性，可促進(jìn)動脈粥樣硬化斑塊的破裂，促進(jìn)腦梗死的發(fā)生［21］。同時本研究發(fā)現(xiàn)AIS 患者血清MMP-9 水平與血糖、LDL-C 呈正相關(guān)，可能與高糖、高脂毒性使氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)加劇，從而參與AS 的發(fā)生、發(fā)展，最終導(dǎo)致斑塊破裂和血栓形成，發(fā)生血管事件［22］。

以上表明血清MMP-9、TIMP-1 水平的變化及MMP-9/TIMP-1 比值失衡可作為判斷缺血性腦卒中預(yù)后的生物學(xué)指標(biāo)。但因?yàn)楸狙芯考{入的病例未能進(jìn)行長期隨訪，缺乏長期的動態(tài)監(jiān)測，對3m 后恢復(fù)期的MMP-9、TIMP-1 水平，MMP-9/TIMP-1 比值的變化與卒中預(yù)后之間的關(guān)聯(lián)未能進(jìn)行有效分析，以及MMP-9、TIMP-1 水平和MMP-9/TIMP-1 比值與卒中復(fù)發(fā)的關(guān)系尚需進(jìn)一步研究與探討。

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