進(jìn)展性腦梗死血清基質(zhì)金屬蛋白酶-9的動(dòng)態(tài)變化及其與病情嚴(yán)重程度及梗死體積的相關(guān)性

鄧振全 袁建新

(河北聯(lián)合大學(xué)附屬開(kāi)灤總醫(yī)院，河北 唐山 063000)

進(jìn)展性腦梗死(PCI)臨床上較為常見(jiàn)，其發(fā)生率約占急性期腦梗死的12%～31%〔1～4〕。目前研究認(rèn)為，進(jìn)展性卒中的發(fā)生、發(fā)展可能是多種危險(xiǎn)因素、病因及病理生理共同參與的結(jié)果，其具體病因及潛在的發(fā)病機(jī)制仍不清楚，臨床上仍缺乏有效的預(yù)測(cè)手段及治療方法。多數(shù)患者到達(dá)醫(yī)院已經(jīng)超過(guò)3～6 h的急性期溶栓治療時(shí)間窗，且有很大一部分病人在入院后經(jīng)過(guò)積極地治療，病情仍然發(fā)展或進(jìn)行性加重，因此對(duì)PCI患者的病情評(píng)估和預(yù)后預(yù)測(cè)在臨床實(shí)際工作中尤為重要。本研究觀察PCI患者發(fā)病后血清基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)-9的動(dòng)脈變化及與梗死體積、病情嚴(yán)重程度的關(guān)系。

1 對(duì)象與方法

1.1臨床資料 選擇2010年9月至2011年10月入住我院神經(jīng)內(nèi)科的急性前循環(huán)腦梗死患者283例。其中，男210例，女73例，年齡42～90歲，平均(65.6±11.5)歲。所有入選病例每日依據(jù)美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院卒中量表(NHISS)進(jìn)行臨床神經(jīng)功能評(píng)分，其中在意識(shí)水平、眼動(dòng)、上下肢活動(dòng)的中，任意一項(xiàng)下降≥2分和(或)在言語(yǔ)功能中評(píng)分下降≥3分，或在發(fā)病72 h內(nèi)死亡的患者診斷為PCI組，否則為非進(jìn)展性腦梗死(NPCI)組〔5〕。隨機(jī)選擇本院同期的門(mén)診健康體檢者且檢查結(jié)果正常的志愿者36例作為對(duì)照組，其中男22例，女14例，年齡45～78歲〔平均(59.1±11.0)〕歲。三組間性別、年齡無(wú)顯著性差異。

1.2納入及排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：①首次發(fā)病或既往有腦血管病病史，但無(wú)明顯后遺癥者；②腦梗死的診斷遵循1995年全國(guó)第四屆腦血管病會(huì)議制定的診斷標(biāo)準(zhǔn)〔5〕；③發(fā)病24 h內(nèi)入院；④CT或MR證實(shí)為前循環(huán)腦梗死者。排除標(biāo)準(zhǔn)：①短暫性腦缺血發(fā)作或合并腦出血的患者；②入院時(shí)有嚴(yán)重意識(shí)障礙或存在嚴(yán)重并發(fā)癥而不能配合神經(jīng)功能評(píng)定的患者；③入院時(shí)合并腫瘤、嚴(yán)重外傷、嚴(yán)重感染、臟器功能衰竭、風(fēng)濕性疾病及其他免疫系統(tǒng)疾病的患者。

1.3材料和方法

1.3.1標(biāo)本采集及測(cè)定 入選病例于入院后24 h內(nèi)、第3天、第5天、第7天及第10天清晨分別采集肘靜脈血3 ml；對(duì)照組采集清晨空腹靜脈血1次，3 ml。血標(biāo)本用EDTA管在室溫下放置2 h，以4 000 r/min離心10 min，分離上清液分裝于Ep管中，置-20℃冰箱中保存待測(cè)。血標(biāo)本收集后采用酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)雙抗夾心測(cè)定法測(cè)定血清MMP-9含量，MMP-9 試劑盒購(gòu)自武漢博士德生物試劑公司，標(biāo)本測(cè)定時(shí)嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書(shū)操作。

1.3.2梗死體積計(jì)算 以患者發(fā)病1 w時(shí)復(fù)查頭部CT或頭部MR所顯示的責(zé)任病灶按Pullicino等〔6〕公式計(jì)算梗死體積〔梗死體積(cm)3=π/6×長(zhǎng)×寬×層面〕。

1.3.3病情嚴(yán)重程度評(píng)估 所有入選病例入院后每日均應(yīng)用美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院卒中量表(NIHSS)進(jìn)行神經(jīng)功能評(píng)分，并記錄每日的NIHSS評(píng)分，依據(jù)評(píng)分情況分析神經(jīng)功能缺失程度和病情變化。

2 結(jié) 果

2.1三組血清MMP-9水平比較 PCI組和NPCI組發(fā)病24 h內(nèi)MMP-9即明顯升高，與對(duì)照組〔(184.7±18.0)ng/ml〕比較有顯著性差異(P<0.05)，且PCI組明顯高于NPCI組(P<0.001)；發(fā)病后第3天和第5天時(shí)兩組MMP-9水平達(dá)到高峰，PCI組較NPCI組顯著增高(P<0.01)，兩組均高于對(duì)照組(P<0.01)；發(fā)病后第7天PCI組仍高于對(duì)照組(P<0.05)，而NPCI組與對(duì)照組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；發(fā)病后第10天時(shí)兩組MMP-9水平方接近對(duì)照組，二者比較無(wú)顯著性差異(P>0.05)。見(jiàn)表1。

2.2梗死體積與病情嚴(yán)重程度 發(fā)病后第3天的血清MMP-9水平與患者發(fā)病1 w時(shí)的梗死體積及發(fā)病后病情最嚴(yán)重時(shí)的NIHSS評(píng)分比較呈直線相關(guān)(r=0.655和r=0.827，均P<0.05)，患者1 w時(shí)的梗死體積與發(fā)病后病情最嚴(yán)重的NIHSS評(píng)分相比呈直線相關(guān)(r=0.709，P<0.05)。

表1 三組研究對(duì)象血清MMP-9水平比較

2.3單因素分析PCI的危險(xiǎn)因素 對(duì)入院的進(jìn)行急性前循環(huán)腦梗死患者病情進(jìn)展相關(guān)因素進(jìn)行單因素分析，可能的影響因素有11個(gè)：性別、年齡、腦出血史、高血壓病史(ICD)、糖尿病史、缺血性腦血管病史、吸煙史、飲酒史、住院期間并發(fā)癥、入院第3天血清MMP-9水平、TOAST病因分型。顯示有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的因素有：高血壓病史、糖尿病史、缺血性腦血管病史、吸煙史、住院期間發(fā)生并發(fā)癥、入院第3天血清MMP-9水平、TOAST病因分型。見(jiàn)表2。

表2 影響腦梗死病情進(jìn)展單因素分析

2.4多因素分析PCI危險(xiǎn)因素 以病情是否進(jìn)展加重作為因變量，以上述可能影響腦梗死患者病情進(jìn)展的相關(guān)因素為自變量，進(jìn)入多因素Logistic回歸分析。對(duì)入選的283例患者進(jìn)行多因素分析結(jié)果顯示：高血壓史、糖尿病史、住院期間發(fā)生并發(fā)癥、入院第3天血清MMP-9水平和TOAST病因分型為急性期前循環(huán)腦梗死進(jìn)展的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(均P<0.05)。見(jiàn)表3。

表3 影響腦梗死患者病情進(jìn)展的相關(guān)因素的多因素Logistic回歸分析

3 討 論

MMP-9是MMPs家族中的一員，又名明膠酶B，通常以無(wú)活性形式的酶原形式合成，分泌至細(xì)胞外，被特殊的蛋白酶如纖溶酶激活的MMP-3等切割而產(chǎn)生活性。在正常狀態(tài)下MMP-9處于低表達(dá)水平，MMP-9酶原被激活后迅速降解，以防止其過(guò)度的活化。目前研究認(rèn)為：MMP-9在急性腦梗死中血腦屏障的破壞、炎性反應(yīng)、繼發(fā)性腦損傷、血管源性水腫、出血轉(zhuǎn)化起重要作用〔7～11〕。

MMP-9作為神經(jīng)炎性因子可特異性的破壞IV型膠原蛋白、層粘連蛋白和纖維連接蛋白等腦血管基底膜主要成分，通過(guò)降解細(xì)胞外基質(zhì)、促使血管平滑肌細(xì)胞凋亡及抑制膠原的形成，破壞血腦屏障，導(dǎo)致腦水腫及出血轉(zhuǎn)化等一系列繼發(fā)性腦損傷〔9，12〕，使腦組織的破壞進(jìn)一步增加，致使臨床癥狀加重及病情惡化。急性期腦梗死發(fā)生后MMP-9增加導(dǎo)致腦梗死病情進(jìn)一步加重的機(jī)制有：①急性腦梗死及其再灌注損傷引起炎性應(yīng)答反應(yīng)，滲出的中性粒細(xì)胞及神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生MMP-9，釋放至外周血中，激活的MMP-9一方面參與破壞血腦屏障的引起血管炎性水腫，或梗死后出血的并發(fā)癥，導(dǎo)致腦組織的再損傷，使病情進(jìn)一步惡化；另一方面激活的MMP-9可直接引起腦細(xì)胞的損傷，而使病情進(jìn)展加重。②腦梗死后氧化應(yīng)激作用可使腦組織中MMP-9表達(dá)增加及激活，破壞血腦屏障而加重病情。此外，MMP-9有促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化形成、血管重構(gòu)作用。動(dòng)脈粥樣硬化斑塊內(nèi)MMP-9的表達(dá)增多，使血管平滑肌中纖維成分大量降解，導(dǎo)致斑塊破潰，形成附壁血栓，從而導(dǎo)致腦梗死的發(fā)生及病情進(jìn)展〔13〕。國(guó)內(nèi)學(xué)者研究認(rèn)為，MMP-9水平的升高被認(rèn)為與血管壁不穩(wěn)定粥樣硬化斑塊形成及腦梗死的進(jìn)展有關(guān)〔14〕。

腦梗死發(fā)生后，局部炎癥反應(yīng)致使梗死灶局部組織MMP-9表達(dá)與活性增高，增高的MMP-9可使血管通透性增高并引起血腦屏障破壞，本研究線性回歸分析顯示腦梗死發(fā)后24 h的MMP-9水平與1 w時(shí)頭CT或MR所示的責(zé)任病灶體積大小相關(guān)，且與患者相應(yīng)的病情嚴(yán)重程度相關(guān)，這與國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究相一致〔15～17〕，提示梗死體積越大，病情越嚴(yán)重，局部的炎性反應(yīng)越強(qiáng)烈，相應(yīng)的MMP-9水平的表達(dá)越高，進(jìn)一步導(dǎo)致血管通透性增加并引起血腦屏障的破壞，使MMP-9等炎性因子釋放至外周血液系統(tǒng)中。Tanya等〔18〕研究證實(shí)：急性腦梗死后第3天內(nèi)血清MMP-9(r=0.509,P<0.037)水平及MMP-9/三甲氧卡氨嘧啶(TIMP)-1(r=0.59,P<0.013)的比值與(DWI)所示的梗死體積相關(guān)。Montaner等〔15〕研究證實(shí)MMP-9是急性期腦梗死初始和進(jìn)展后DWI體積的獨(dú)立和最有力預(yù)測(cè)因素。動(dòng)物研究發(fā)現(xiàn)，采用MMP-9基因敲出技術(shù)或應(yīng)用MMP-9抑制劑或抗MMP-9抗體治療腦梗死模型可明顯縮小梗死體積〔19～21〕。

PCI的發(fā)生、發(fā)展可能是多種危險(xiǎn)因素、多種病因及病理生理共同參與的結(jié)果。本研究顯示血清MMP-9水平為急性期前循環(huán)腦梗死進(jìn)展的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。發(fā)病24 h內(nèi)的MMP-9水平越高，表明體內(nèi)炎性反應(yīng)越強(qiáng)烈，而由此基礎(chǔ)上產(chǎn)生的腦組織的二次損傷有可能愈重，特別是MMP-9在基底膜降解過(guò)程中起主要作用，微血管的完整性在局灶性缺血及再灌注時(shí)破壞，即BBB被破壞，臨床上可出現(xiàn)腦梗死病情惡化進(jìn)展，使神經(jīng)功能缺損程度進(jìn)一步加重，甚至影響患者近期病情恢復(fù)和遠(yuǎn)期預(yù)后。

MMP-9是一種與PCI相關(guān)的重要炎性因子，直接參與了腦梗死的發(fā)生及病情惡化進(jìn)展的各個(gè)環(huán)節(jié)。因此，通過(guò)對(duì)急性期腦梗死血清MMP-9相關(guān)的深入研究可為臨床評(píng)估及預(yù)測(cè)急性期腦梗死病情轉(zhuǎn)歸和預(yù)后提供新的思路；同時(shí)隨著對(duì)MMP-9的抑制劑在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的深入研究及臨床實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步探討，對(duì)今后PCI的早期防治亦有重要的臨床意義。

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