血VEGF、SDF-1、MMP-9和HMGB1水平與煙霧病患者顱內(nèi)出血的關(guān)系

徐夢怡 徐靜 張倩倩

煙霧?。╩oyamoya diaease，MMD）是以雙側(cè)頸內(nèi)動脈及主要側(cè)支內(nèi)膜緩慢增厚，動脈管腔逐漸狹窄致閉塞，并伴有狹窄異常血管網(wǎng)形成為特征的腦底異常血管網(wǎng)?。?］。臨床表現(xiàn)為短暫性腦缺血發(fā)作、腦梗死及自發(fā)性顱內(nèi)出血，可導(dǎo)致顱內(nèi)出血。隨著我國MMD 發(fā)病率逐漸升高，MMD 患者顱內(nèi)出血也隨之升高，嚴(yán)重危及患者生命安全，故早期評估患者病情并給予積極治療對改善患者預(yù)后至關(guān)重要［2］?；|(zhì)金屬蛋白酶-9（matrix metalloteinase-9，MMP-9）屬于基質(zhì)金屬蛋白酶超家族成員中明膠酶一種，可降解多種細(xì)胞外基質(zhì)成份，在受損血管和炎性細(xì)胞中呈高表達(dá)［3］。血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）是一種糖蛋白，可促進(jìn)MMP 表達(dá)和新生血管形成，保護(hù)和營養(yǎng)神經(jīng)［4］?；|(zhì)細(xì)胞衍生因子-1（stromal cell-derived factor 1，SDF-1）是近年來新發(fā)現(xiàn)的炎癥趨化因子，可促進(jìn)細(xì)胞增殖、遷移、分化及損傷血管內(nèi)皮的修復(fù)［5］。而高遷移率族蛋白-1（high mobility group protein，HMGB1）是一種參與集體炎性反應(yīng)的蛋白，與腦出血后疾病進(jìn)展具有一定的相關(guān)性［6］。近年來研究表明，血清VEGF、SDF-1、MMP-9 和HMGB1 水平與MMD 發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)［7］。本研究分析血清VEGF、SDF-1、MMP-9 和HMGB1 水平與MMD 患者顱內(nèi)出血的關(guān)系，旨在為臨床診斷和治療提供參考，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017年2月至2020年2月本院收治的90例MMD 患者為研究對象，納入標(biāo)準(zhǔn)：①均符合MMD 診斷標(biāo)準(zhǔn)，并經(jīng)影像學(xué)證實為雙側(cè)頸內(nèi)動脈或大動脈或大腦中動脈起始部分狹窄或閉塞，且伴有腦底部異常血管網(wǎng)形成［8］；②年齡：18～60 歲；排除標(biāo)準(zhǔn)：①嚴(yán)重肝腎功能不全者；②合并自身免疫系統(tǒng)疾病及惡性腫瘤者；③動脈粥樣硬化及其他各種繼發(fā)因素所致的血管閉塞或狹窄；④并發(fā)急性炎癥、腦膜炎及腦放療術(shù)后者。根據(jù)有無出血分為出血組（n=50）和無出血組組（n=40），并根據(jù)超聲檢查結(jié)果將顱內(nèi)出血患者分為輕度顱內(nèi)出血組（n=32）和重度顱內(nèi)出血組（n=18），同時選取同期于本院進(jìn)行體檢的40 例健康者作為對照組。本研究經(jīng)過本院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，受試者簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 臨床資料

記錄兩組性別、年齡、病程、高血壓、糖尿病及吸煙史。

1.2.2 血清VEGF、SDF-1、MMP-9 和HMGB1 水平測定

取患者晨起空腹靜脈血5 mL，保存于EDTA抗凝管中，在3 000 r/min 下離心10 min，進(jìn)行離心沉淀細(xì)胞，分離上清液后置于-80℃冰箱保存，采用酶聯(lián)免疫吸附試驗（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）法測定血清VEGF、SDF-1、MMP-9 和HMGB1 水平。

1.3 觀察指標(biāo)

①對比出血組、無出血組及對照組的性別、年齡、病程、高血壓、糖尿病、吸煙史及血清VEGF、SDF-1、MMP-9 和HMGB1 水平；②對比輕度顱內(nèi)出血組和重度顱內(nèi)出血組血清VEGF、SDF-1、MMP-9 和HMGB1 水平；③分析血清VEGF、SDF-1、MMP-9 與HMGB1 的相關(guān)性。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 20.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計量資料以（±s）表示，兩組間比較行t檢驗，呈正態(tài)分布各變量間相關(guān)性采用Spearman 相關(guān)分析、以相關(guān)系數(shù)r表示兩資料間的相關(guān)性，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 3 組臨床資料比較

出血組、無出血組及對照組的性別、年齡、病程、高血壓、糖尿病及吸煙史比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。見表1。

表1 3 組臨床資料比較［n（%），±s］Table 1 Comparison of clinical data of the 3 groups［n（%），±s］

表1 3 組臨床資料比較［n（%），±s］Table 1 Comparison of clinical data of the 3 groups［n（%），±s］

組別出血組無出血組對照組F/t/χ2值P 值n 50 40 40男/女30/20 24/16 23/17 0.072 0.965年齡37.65±6.04 35.98±5.88 36.29±5.94 1.021 0.363病程12.53±2.84 13.17±2.87-1.057 0.297高血壓8（16.00）7（17.50）5（12.50）0.408 0.816糖尿病4（8.00）5（12.50）3（7.50）0.744 0.689吸煙史13（26.00）12（30.00）10（25.00）0.289 0.865

2.2 3 組血清VEGF、SDF-1、MMP-9 和HMGB1水平比較

3 組血清VEGF、SDF-1、MMP-9 和HMGB1 水平比較結(jié)果：出血組＞無出血＞對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。見表2。

2.3 輕度顱內(nèi)出血組和重度顱內(nèi)出血組血清VEGF、SDF-1、MMP-9 和HMGB1 水平比較

重度顱內(nèi)出血組血清VEGF、SDF-1、MMP-9和HMGB1 水平均高于輕度顱內(nèi)出血組，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。見表3。

表2 血清VEGF、SDF-1、MMP-9 和HMGB1 水比較（±s）Table 2 Comparison of serum VEGF，SDF-1，MMP-9 and HMGB1（±s）

表2 血清VEGF、SDF-1、MMP-9 和HMGB1 水比較（±s）Table 2 Comparison of serum VEGF，SDF-1，MMP-9 and HMGB1（±s）

注：與無出血組比較，aP＜0.05；與對照組比較，bP＜0.05。

組別出血組無出血組對照組F 值P 值n 50 40 40 VEGF（pg/mL）414.58±22.39ab 324.79±16.23b 63.37±8.26 4850.845 0.000 SDF-1（pg/mL）217.56±22.48ab 118.95±16.04b 67.79±8.11 895.540 0.000 MMP-9（ng/mL）563.28±30.44ab 414.20±25.69b 251.14±20.35 1577.160 0.000 HMGB1（ng/mL）20.14±3.10ab 11.27±2.55b 3.85±1.06 493.461 0.000

表3 輕度顱內(nèi)出血組和重度顱內(nèi)出血組血清VEGF、SDF-1、MMP-9 和HMGB1 水平（±s）Table 3 Serum VEGF，SDF-1，MMP-9 and HMGB1 levels in the mild and severe intracranial hemorrhage groups（±s）

表3 輕度顱內(nèi)出血組和重度顱內(nèi)出血組血清VEGF、SDF-1、MMP-9 和HMGB1 水平（±s）Table 3 Serum VEGF，SDF-1，MMP-9 and HMGB1 levels in the mild and severe intracranial hemorrhage groups（±s）

組別重度顱內(nèi)出血組輕度顱內(nèi)出血組t 值P 值n 18 32 VEGF（pg/mL）408.26±20.39 384.50±15.96 4.567 0.000 SDF-1（pg/mL）204.11±19.85 175.24±15.08 5.790 0.000 MMP-9（ng/mL）554.37±26.08 490.22±17.95 10.276 0.000 HMGB1（ng/mL）13.96±3.78 10.21±2.44 4.265 0.000

2.4 血VEGF、SDF-1、MMP-9 和HMGB1 水平對MMD 預(yù)測效能參數(shù)及ROC 曲線分析

ROC 曲線分析顯示，VEGF、SDF-1、MMP-9 和HMGB1 水平聯(lián)合檢測MMD 的敏感度、陽性預(yù)測值及陰性預(yù)測值均高于單獨檢測差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。見表4和圖1。

2.5 血清VEGF、SDF-1、MMP-9與HMGB1的相關(guān)性

Spearman 相關(guān)分析顯示，血清VEGF-C（r=0.381，P=0.012）、SDF-1（r=0.377，P=0.010）、MMP-9水平（r=0.358，P=0.002）與HMGB1 呈正相關(guān)性。見圖2。

3 討論

近年來，MMD 顱內(nèi)出血發(fā)病率逐漸呈上升趨勢，且其致殘率和死亡率較高，嚴(yán)重威脅患者生命安全。多數(shù)研究表明，MMD 是一種多基因遺傳性疾病，且炎癥、免疫反應(yīng)、細(xì)胞因子分泌異常及內(nèi)皮細(xì)胞改變與MMD 發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)［9-10］。MMD 顱內(nèi)出血可導(dǎo)致血腫發(fā)生并損傷腦組織，其機(jī)制包括MMP 激活、細(xì)胞因子和血管活性物質(zhì)釋放等。同時研究表明，血清VEGF、MMP-9 水平與MMD 顱內(nèi)出血發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)［11］。

表4 血VEGF、SDF-1、MMP-9 和HMGB1 水平對MMD 預(yù)測效能參數(shù)Table 4 Blood VEGF，SDF-1，MMP-9 and HMGB1 levels on MMD predictive performance parameters

圖1 血VEGF、SDF-1、MMP-9 和HMGB1 水平ROC 曲線Figure 1 Analysis of blood VEGF，SDF-1，MMP-9 and HMGB1 levels on ROC curves

圖2 血清VEGF、MMP-9、SDF-1 與HMGB1 的相關(guān)性Figure 2 Correlation between serum VEGF，MMP-9，SDF-1 level and HMGB1z

MMP 是鋅鈣依賴性蛋白酶，可調(diào)節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)降解和重塑。MMP-9 是MMP 重要一員，是92kD 的膠原酶，可降解細(xì)胞外基質(zhì)多種成分，在正常腦組織內(nèi)呈低表達(dá)，因其是構(gòu)成血腦屏障的主要成分，可保持血腦屏障的完整性，水解Ⅳ、Ⅴ型膠原和細(xì)胞外基質(zhì)成分可以導(dǎo)致血管壁損傷［12］。VEGF 是具有生物活性的糖蛋白，是由血管內(nèi)皮生長因子釋放引起的，能夠特異性促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞增殖，并參與血管生長及增加血管通透性，故在炎癥和缺血等生理病理中具有重要作用。VEGF 能夠刺激軸突生長并改善神經(jīng)細(xì)胞存活，保護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)；并可直接與中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)元及膠質(zhì)細(xì)胞促進(jìn)增殖和突觸生長；可通過促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞增生誘導(dǎo)新生血管形成，從而改善微循環(huán)；同時可增加血管通透性，在病理狀態(tài)下可破壞血腦屏障，在正常情況下，VEGF 在中樞神經(jīng)中表達(dá)不高，在應(yīng)激反應(yīng)條件下可誘導(dǎo)VEGF 呈高表達(dá)［13-14］。SDF-1是趨化蛋白，對內(nèi)皮祖細(xì)胞的動員和腦缺血后局部血管新生、骨髓源性和神經(jīng)干祖細(xì)胞向損傷灶的募集過程中具有重要作用，同時與受體CXCR-4結(jié)合形成SDF-1/CXCR-4 生物軸，并通過激活信號通路表達(dá)于內(nèi)皮細(xì)胞并誘導(dǎo)新生血管生成［15］。HMGB1 是非組蛋白染色體結(jié)合蛋白，主要存在于真核細(xì)胞生物內(nèi)，可參與細(xì)胞分化增殖及遷移和炎性反應(yīng)，度病情掌握和治療具有重要意義［16］。

相關(guān)研究顯示，MMD 患者血清TIMP、MMP-9水平高于健康者［17］。而本研究也證實了這一觀點說明血清VEGF、SDF-1、MMP-9 和HMGB1 水平參與MMD 顱內(nèi)出血患者的發(fā)生發(fā)展，可作為判斷病情進(jìn)展的有效指標(biāo)。分析其原因可能為：血清VEGF、SDF-1、MMP-9 和HMGB1 水平過度降解血管內(nèi)皮外基質(zhì)，使血腦屏障開放并增加滲透性，促進(jìn)中性粒細(xì)胞遷移加重炎性反應(yīng)，從而破壞血管完整性，致使血管壁薄弱，最終破裂出血。ROC 曲線分析進(jìn)一步證實了，VEGF、SDF-1、MMP-9 和HMGB1 水平對MMD 的檢出率較高。與其他研究不同的是，本研究為進(jìn)一步分析不同程度顱內(nèi)出血患者血清VEGF、SDF-1、MMP-9 和HMGB1 水平，結(jié)果提示血清VEGF、SDF-1、MMP-9 和HMGB1 水平可判斷顱內(nèi)出血的嚴(yán)重程度，有利于為臨床診斷提供參考。Spearman 相關(guān)分析提示HMGB1 水平隨VEGF-C、SDF-1、MMP-9 水平上高。本研究存在以下幾點不：樣本量較少，且納入范圍較小，將在下一步研究擴(kuò)大樣本量并擴(kuò)大范圍。

綜上所述，血清VEGF、SDF-1、MMP-9 和HMGB1 水平是MMD 發(fā)生、發(fā)展的潛在因素，在異常血管形成中具有重要作用，且血清VEGF-C、SDF-1、MMP-9 水平與HMGB1 呈正相關(guān)性，其水平呈高表達(dá)是引起MMD 顱內(nèi)出血的重要機(jī)制。