急性腦梗死血清基質蛋白酶的表達與病情轉歸的相關性分析

譚 晶,臧志忠,歐陽和中

(江蘇省丹陽市人民醫院神經內科,江蘇丹陽,212300)

腦血管病是世界最常見疾病之一,直接威脅到人們的生命和生活質量,是人類目前三大死因之一。腦血管發病率、患病率及死亡率隨年齡增加而增加,中國老齡化進程的加快,使目前中國因腦血管疾病患者越來越多,對中老年人的健康和晚年生活造成極大的危害,已引起人們的高度重視[1-2]。深入研究其發病機制,已日顯重要。近些年來,隨著分子生物學技術廣泛應用,腦梗死發病機制的研究,達到了一個新的水平,為臨床進一步探索腦梗死的發病機制提供了理論依據。

腦缺血可誘導基質金屬蛋白酶(MMPs:MMP-2,MMP-9)的表達,通過促進細胞外基質(ECM)降解和再灌注后血腦屏障開放,導致白細胞浸潤、腦水腫形成、腦出血等病理改變。組織基質金屬蛋白酶抑制劑-1(TMP-1)可抑制或拮抗MMPs,減輕腦損傷。實驗證明,腦梗死后基質金屬蛋白酶(MMPs:MMP-2,MMP-9)及其抑制劑-1(TMP-1)均會有不同程度的升高。本研究檢測急性腦梗死患者100例血清MMPs-2、MMP-9和TIMP-1的含量變化,探討血清基質蛋白酶的表達與病情轉歸之間的關系。

1 資料與方法

1.1 一般資料

急性腦梗死組:本研究病例共搜集100例患者,男66例,女34例 ,年齡43～ 84歲,平均(56±8.9)歲。其中40～49歲10例,50～59歲20例,60～69例47例,70～79例15例,80～85歲8例。診斷符合第四次全國腦血管會議修定的標準,且經頭顱CT或MRI證實。病程在15 d以內。影響病情轉歸的因素很多,如梗死面積、梗死部位、就診時機等等,作者對患者進行神經功能缺損評分(神經功能缺損評分按改良的愛丁堡+斯堪的那維亞研究組),分輕度(0～15分)30例,中度(16～30分)36例,重度(31～45分)34例,該評分標準基本反映了病情預后轉歸狀況,對此3組患者進行研究。正常對照組20例,男14例,女6例,年齡39～86歲,平均(58±9.6)歲。2組主要并發癥有高血壓,冠心病及糖尿病,無顯著性差異,有可比性。

1.2 方法

2組均于發病6 h內、24 h和第 3、7、15天抽取空腹靜脈血,分離血清,采用酶聯免疫吸附方法,檢測外周血清MMP-2、MMP-9及 TIMP-1含量。

2 結 果

急性腦梗死患者不同發病時間 MMP-2、MMP-9、TIMP-1檢測值與正常對照組比較結果見表1。發病初期患者MMP-2、MMP-9水平明顯增高,隨急性腦梗死發病時間的延長,MMP-2、MMP-9水平逐漸降低;TIMP-1發病初期降低,24h后迅速升高,后逐漸降低。與正常對照組比較,急性腦梗死患者不同發病時間MMP-2、MMP-9及 TIMP-1均有顯著性差異(P<0.01)。急性腦梗死輕、中、重度患者間MMP-2、MMP-9、TIMP-1有顯著性差異(P<0.01),且與病情轉歸呈顯著正相關(P<0.01),見表2。提示急性腦梗死患者臨床癥狀越重,MMP-2、MMP-9、TIMP-1表達越顯著。

表1 急性腦梗死不同發病時間MMP-2、MMP-9、TIMP-1檢測值之間比較(pg/mL)

表2 急性腦梗死不同病變程度MMP-2、MMP-9、TIMP-1檢測值比較(pg/mL)

3 討 論

ECM是存在于細胞之間的動態網狀結構,它廣泛的存在于各組織器官內。ECM不僅起細胞與細胞之間機械支持和連接作用,也是細胞與細胞之間信號傳遞的橋梁。人類腦細胞之間ECM是一種以高度組織方式集中的能蛋白和糖蛋白復合體,與腦內細胞和組織的結構完整性相關。MMPs是一類依賴金屬離子鋅并以ECM為水解底物的蛋白水解酶,組織金屬蛋白酶抑制因子(TIMPs)是MMPs的特異性抑制性因子,能調節MMPs的活性。MMPs可通過分解ECM成分來調節其降解和重組之間的動態平衡,以達到消除某些特殊信號,顯現某些隱含信號,甚至達到使基質中已存在的生物活性物質釋放或激活的目的,進而參與細胞和組織器官的各種形態和功能變化。目前在腦血管內皮細胞、星形細胞和小膠質細⒀中已發現 MMP-2和 MMP-9。腦缺血可MMPs誘導的表達,通過促進ECM降解和再灌注后血腦屏障開放,導致腦缺血、腦水腫形成和白細胞浸潤,MMPs參于了腦損傷。近些年缺血可誘導與抑制腦內 MMPs、TIMPs表達的研究較多。MMP-2、M-MP-9主要降解Ⅳ、Ⅴ型膠原,明膠,彈性蛋白等,這2者可由血管內皮細胞,平滑肌細胞,嗜中性粒細胞及巨噬細胞產生[3]。泌的組織基質金屬蛋白酶使Ⅳ型膠原過度降解,是血管壁病損的重要原因之一。Bian J等[4]對27例清醒狀態下靈長目動物MCAO/R的不同時期進行了研究。MCAO后1 h,基底神經節MMP-2前體的含量明顯增加并持續升高,MMP-2的表達與神經元受損范圍和數量高度相關。而MMP-9活性變化較小,并且與腦神經元受損范圍和數量無相關性。在局部腦缺血所致的出血變化時,MMP-9表達明顯升高,而MMP-2不升高,故以上結果均提示2者在降解基底膜引起神經元損傷及局灶性缺血導致出血變化早期的潛在作用。Rosenberg等[5]報道了利用酶譜法,檢測用Wistar-Kyoto大鼠(WKY)和自發性高血壓大鼠(SHR)動物實驗,持續MCAO 后1、3、12、24h和5dMMP的表達,發現SHR在12h和24h的梗死半球內MMP-9表達較對側半球明顯增高(P<0.05),與wky相比增加明顯(P<0.05),此時血管源性腦水腫達高峰,而MMP-2于缺血后第5天才明顯增加(P<0.05)。以上結果顯示 MMP-9在繼發性腦損傷和血管源性腦水腫中起中起重作用,MMP-2則起組織修復作用。

在本實驗中,輕度、中度、重度急性腦梗死患者MMP-2、MMP-9、TIMP-1之間有顯著性差異(P<0.01),且均與病情呈顯著正相關(P<0.01)。提示急性腦梗死臨床癥狀愈重,MMP-2 MMP-9、TIMP-1表達愈顯著。病變程度主要與病變的部位,病變大小有關,MMP-2、MMP-9、TIMP-1在不同時間也不相同。

[1]陳 宏,蔣亞斌.燈盞花素治療急性腦梗死47例臨床觀察[J].海南醫學院學報,2008,14(2):150.

[2]袁 彬.他汀類藥物對急性腦梗死患者CRP、T NF-α和血脂的影響[J].中國臨床保健雜志,2008,11(3):298.

[3]inhardt D P,Ono R N,Saksi LY[J].J Biol Chem,1997,272:1231.

[4]Bian J,Sun Y.Transcriptional activition By p53 of the human typeⅣCollagenase(gelatinase A or matrix metalloproteinase-2)promoter[J].Mol CellBiol,1997,17(11):6330.

[5]Rosenberg G A,Navratil M,Barone F,et al.Proteeolytic cascade enzymesincrease in focal cerebral ischemia in rat[J].J Cereb Blood Flow Metab,1996,16(3):360.