基質(zhì)金屬蛋白酶及其抑制劑與腦出血預(yù)后的關(guān)系＊

陜西省人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科 （西安710068）

李 偉 方 婷△ 于叔麒 楊 謙 王 倩 陳 巖 郭生龍

腦出血占腦血管病約20%～30%。盡管腦出血有較高的致死率，但目前尚無有效的治療措施［1］。研究發(fā)現(xiàn)，出血灶周圍水腫體積和血腫再擴(kuò)大與患者的不良預(yù)后相關(guān)［2］。因此，了解這些并發(fā)癥的分子學(xué)基礎(chǔ)有助于更好的采取措施，改善患者預(yù)后。

正常情況下，基質(zhì)金屬蛋白酶（Matrix metalloproteinases，MMPs）參與細(xì)胞外基質(zhì)的重塑，但在一些病理過程中如炎癥、新生血管形成、腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移等也起很重要的作用。MMPs可損害血腦屏障，導(dǎo)致水和一些有害分子進(jìn)入腦實(shí)質(zhì)。目前大量的證據(jù)表明，MMPs與腦梗死的預(yù)后相關(guān)［3］，但其與腦出血的預(yù)后研究較少。研究發(fā)現(xiàn)，血清MMP-9水平升高是所有類型卒中出血性轉(zhuǎn)化的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素［4］。腦出血患者在發(fā)病24h內(nèi)，血清 MMP-9的表達(dá)有明顯增加［5，6］。本研究的目的是觀察腦出血患者M(jìn)MPs及其抑制劑（Tissue inhibitors of metalloproteinases，TI MPs）的表達(dá)情況，以及這些分子與患者神經(jīng)影像學(xué)和預(yù)后的關(guān)系。為腦出血的臨床干預(yù)提供理論基礎(chǔ)。

對(duì)象和方法

1 研究對(duì)象 納入發(fā)病12h內(nèi)的腦出血患者。詳細(xì)收集患者的臨床資料。排除繼發(fā)于腦血管畸形、凝血障礙、腦外傷和腦腫瘤性出血以及出血性腦梗死。共有56例患者納入，均未手術(shù)治療。分別于入院時(shí)、發(fā)病24h、48h、7d和3個(gè)月時(shí)采用格拉斯哥昏迷量表（Glasgow Co ma Scale，GCS）和美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表（National Institutes of Health Stroke Scale，NI HSS）評(píng)價(jià)患者的意識(shí)狀況和神經(jīng)功能缺損程度。同時(shí)在發(fā)病后3月時(shí)采用Barthel指數(shù)和改良Rankin量表評(píng)價(jià)患者的預(yù)后。死亡和神經(jīng)功能惡化均為不良結(jié)局。神經(jīng)功能惡化是指前后兩次NI HSS評(píng)分增加4分以上者。

2 頭顱CT檢查 所有生存患者均在入院時(shí)、發(fā)病后48h、7d和3月時(shí)行頭顱CT。盲法讀片。血腫體積的計(jì)算采用多田氏公式：出血量（ml）＝0.5×最大面積長軸（c m）×最大面積短軸（c m）×血腫層面數(shù)［7］，這個(gè)公式也用于3月后殘余病灶體積的測(cè)量。出血灶周圍水腫體積的絕對(duì)值＝CT掃描所示的總病灶的體積-高密度灶的體積，出血灶周圍水腫體積的相對(duì)值＝出血灶周圍水腫體積的絕對(duì)值／血腫體積。如果較初次出血體積增大30%，則定義為血腫再擴(kuò)大。出血部位分為深部和腦葉，深部是指基底節(jié)區(qū)和丘腦。

3 免疫測(cè)定法 分別于入院時(shí)、發(fā)病后24h、48h、7d和3個(gè)月時(shí)靜脈采血。高速離心機(jī)內(nèi)2000g／min離心10 min，分離血清，轉(zhuǎn)移至1.5 ml EP管內(nèi)，保存于-80℃冰箱中備用。ELISA法統(tǒng)一測(cè)定血清MMP-9、MMP-3、MMP-2、TI MP-1和TI MP-2的水平（試劑盒購自美國RB公司），嚴(yán)格按試劑盒說明書操作。

4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 13.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。分類變量用頻數(shù)，連續(xù)性變量用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差或中位數(shù)（四分位間距）表示。分類變量采用Fisher確切概率法，計(jì)量資料采用Mann-Whitney U檢驗(yàn)。連續(xù)性變量采用Spear man相關(guān)分析法。Logistic回歸模型分析與死亡相關(guān)的獨(dú)立因素。P＜0.05定義為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1 臨床和影像學(xué) 人口學(xué)特征、危險(xiǎn)因素等見表1。基線時(shí)和隨訪的頭顱CT見表2。48h內(nèi)血腫擴(kuò)大有18例（32.1%）。出血灶周圍水腫體積在發(fā)病48h內(nèi)明顯增加（P＝0.013），之后的一周內(nèi)保持穩(wěn)定。27例（48.2%）患者在發(fā)病48h內(nèi)病情加重。在隨訪期末有17例（30.4%）患者死亡。14例（25%）嚴(yán)重殘疾（中位值 MRS＝3）。

表1 患者的一般資料

2 MMPs和TI MPs 血清MMP-2和TI MP-2水平在基線時(shí)最高，MMP-9和TI MP-1水平在發(fā)病后24h時(shí)最高，MMP-3在發(fā)病后48h時(shí)最高。除了基線時(shí)和3月時(shí)MMP-9、7d和3月時(shí)的MMP-3外，其余均在腦出血急性期表達(dá)增加（P＜0.01）。與基線時(shí)比較，MMP-2水平在發(fā)病24h內(nèi)明顯降低（P＝0.004）。TI MP-1水平在發(fā)病24h內(nèi)明顯增加。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，MMP-2與TI MP-2在基線時(shí)有相關(guān)性（r＝0.492，P＝0.034），發(fā)病24h時(shí)MMP-9與MMP-3的水平有相關(guān)性（r＝0.513，P＝0.023）。

表2 基線和隨訪時(shí)頭顱CT資料

3 MMP、TI MP和影像學(xué)的關(guān)系 MMP和TI MP的水平與出血量無相關(guān)性。基線時(shí)出血灶周圍水腫體積與MMP-9水平正相關(guān)（r＝0.586，P＝0.042），與TI MP-1水平反相關(guān)（r＝-0.484，P＝0.043）。同時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)MMP-9／TI MP-1與出血灶周圍水腫體積的相關(guān)性更強(qiáng)（r＝0.69，P＜0.01）。24h內(nèi)出血灶周圍水腫體積擴(kuò)大與基線時(shí)MMP-9水平相關(guān)（r＝0.57，P＝0.020），基線時(shí)TI MP-1水平與7d時(shí)出血灶周圍水腫體積擴(kuò)大呈反相關(guān)（r＝-0.51，P＝0.043）。殘余病灶體積（中位值：3.54 ml）與48h時(shí)的出血灶和出血灶周圍水腫體積相關(guān)度最高（r＝0.793，P＝0.008；r＝0.869，P＜0.01）。基線時(shí) MMP-9和24h時(shí)MMP-3的水平與殘余病灶體積相關(guān)（r＝0.642，P＝0.031；r＝0.832，P＜0.01），見表3。

表3 MMPs和TI MPs在腦出血后不同時(shí)點(diǎn)的表達(dá)（ng／ml）

4 MMPs和TI MPs與預(yù)后的關(guān)系 在基線資料中，血腫量、病情嚴(yán)重程度和MMP-3水平與死亡相關(guān)（見表4）；多因素分析顯示，基線GCS和NIHSS評(píng)分及MMP-3水平與死亡獨(dú)立相關(guān)（RR＝2.32，95%CI：1.75～8.51，P＝0.029；RR＝3.62，95%CI：2.05～9.16，P＝0.046；RR＝4.02，95%CI：1.54～14.9，P＝0.023）。

討 論

本研究動(dòng)態(tài)觀察了MMPs和TI MPs在腦出血不同時(shí)點(diǎn)的水平。這些分子在不同時(shí)點(diǎn)的過度表達(dá)與腦出血患者的影像學(xué)和預(yù)后相關(guān)。基線時(shí)MMP-9和TI MP-1水平與出血灶周圍水腫體積相關(guān)，殘余病灶體積與基線時(shí)MMP-9和24h時(shí)MMP-3水平相關(guān)。基線時(shí)MMP-3水平與腦出血患者3月時(shí)預(yù)后相關(guān)，MMP-3是死亡的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素。

研究發(fā)現(xiàn)，腦出血患者的血清 MMP-9水平升高［5］。MMP-3、-7和-9水平在癥狀性腦出血后立即升高［8］。血清MMP-9水平升高是所有類型卒中出血性轉(zhuǎn)化的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素［4］。腦出血病灶周圍組織中MMP-9水平較遠(yuǎn)隔血腫部位腦組織水平高［9，10］。MMP-2和MMP-9水平升高可能在腦淀粉樣血管病導(dǎo)致的腦出血中起重要作用［11］。本研究發(fā)現(xiàn)，基線時(shí)MMP-9水平與早期水腫相關(guān)，且在第二天MMP-9隨著水腫的擴(kuò)大而升高。

本研究發(fā)現(xiàn)，腦出血后TI MPs的表達(dá)不盡相同。TI MP-1在腦出血早期即升高，而TI MP-2則降低。缺血性和出血性腦卒中后TI MP-2的表達(dá)不同，Horstmann等發(fā)現(xiàn)腦卒中后 TI MP-2降低［12］，Alvarez-Sabin等也發(fā)現(xiàn)腦出血后患者的TI MP-2水平降低［13］。3月后TI MP水平恢復(fù)正常。而Vukasovic等則發(fā)現(xiàn)缺血性腦卒中患者的TI MP-2水平升高［14］。有學(xué)者認(rèn)為，TI MP-2可通過保護(hù)血腦屏障來降低出血灶周圍水腫體積［15］。TI MP-1可能像其他MMP抑制劑一樣有抗凋亡作用［16］。本研究支持基線時(shí)TI MP-1的表達(dá)有保護(hù)作用，機(jī)制可能是TI MP-1通過抑制MMP-9的表達(dá)來調(diào)整基質(zhì)的合成和降解間的平衡起作用。

本研究發(fā)現(xiàn)，腦出血后24h時(shí)MMP-3水平與3月時(shí)血腫殘余病灶體積相關(guān)，MMP-3水平與患者3月時(shí)死亡獨(dú)立相關(guān)。MMP-3可降解層粘連蛋白，導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞死亡［17］。直接將純化的MMP-3注入大鼠體內(nèi)，可增加大鼠血腦屏障的通透性；MMP-3可降解基底膜、破壞緊密連接蛋白和開放血腦屏障，因此便于中性粒細(xì)胞的進(jìn)入［18］。因而我們推測(cè)MMP-3可能通過多種相關(guān)聯(lián)的機(jī)制導(dǎo)致細(xì)胞死亡，最終導(dǎo)致一些腦出血患者死亡。預(yù)后不良和殘余病灶體積可能是因其他機(jī)制作用，比如血清谷氨酸含量的增加［19］。

本研究的樣本量較小和納入患者病死率較高，導(dǎo)致可用于分析3月時(shí)患者結(jié)局的資料較少。其次，我們僅研究了一些與水腫和血腦屏障破壞相關(guān)的分子，為了闡明腦出血并發(fā)癥的分子基礎(chǔ)，以后的研究應(yīng)盡可能納入更多與腦出血后血腫擴(kuò)大相關(guān)的分子。

總之，腦出血后MMP和TI MP的水平發(fā)生改變。MMP-9水平升高與出血灶周圍水腫體積相關(guān)，MMP-3與患者3月時(shí)死亡相關(guān)，這兩種分子與殘余病灶體積相關(guān)。降低這兩種分子是否有利于腦出血患者還需要進(jìn)一步研究。

表4 死亡和生存患者的臨床、影像學(xué)和實(shí)驗(yàn)室資料

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