進展性腦梗死血清基質金屬蛋白酶-9的動態變化及其與病情嚴重程度及梗死體積的相關性

鄧振全 袁建新

(河北聯合大學附屬開灤總醫院，河北 唐山 063000)

進展性腦梗死(PCI)臨床上較為常見，其發生率約占急性期腦梗死的12%～31%〔1～4〕。目前研究認為，進展性卒中的發生、發展可能是多種危險因素、病因及病理生理共同參與的結果，其具體病因及潛在的發病機制仍不清楚，臨床上仍缺乏有效的預測手段及治療方法。多數患者到達醫院已經超過3～6 h的急性期溶栓治療時間窗，且有很大一部分病人在入院后經過積極地治療，病情仍然發展或進行性加重，因此對PCI患者的病情評估和預后預測在臨床實際工作中尤為重要。本研究觀察PCI患者發病后血清基質金屬蛋白酶(MMP)-9的動脈變化及與梗死體積、病情嚴重程度的關系。

1 對象與方法

1.1臨床資料 選擇2010年9月至2011年10月入住我院神經內科的急性前循環腦梗死患者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美國國立衛生研究院卒中量表(NHISS)進行臨床神經功能評分，其中在意識水平、眼動、上下肢活動的中，任意一項下降≥2分和(或)在言語功能中評分下降≥3分，或在發病72 h內死亡的患者診斷為PCI組，否則為非進展性腦梗死(NPCI)組〔5〕。隨機選擇本院同期的門診健康體檢者且檢查結果正常的志愿者36例作為對照組，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、年齡無顯著性差異。

1.2納入及排除標準 納入標準：①首次發病或既往有腦血管病病史，但無明顯后遺癥者；②腦梗死的診斷遵循1995年全國第四屆腦血管病會議制定的診斷標準〔5〕；③發病24 h內入院；④CT或MR證實為前循環腦梗死者。排除標準：①短暫性腦缺血發作或合并腦出血的患者；②入院時有嚴重意識障礙或存在嚴重并發癥而不能配合神經功能評定的患者；③入院時合并腫瘤、嚴重外傷、嚴重感染、臟器功能衰竭、風濕性疾病及其他免疫系統疾病的患者。

1.3材料和方法

1.3.1標本采集及測定 入選病例于入院后24 h內、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；對照組采集清晨空腹靜脈血1次，3 ml。血標本用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。血標本收集后采用酶聯免疫吸附(ELISA)雙抗夾心測定法測定血清MMP-9含量，MMP-9 試劑盒購自武漢博士德生物試劑公司，標本測定時嚴格按照試劑盒說明書操作。

1.3.2梗死體積計算 以患者發病1 w時復查頭部CT或頭部MR所顯示的責任病灶按Pullicino等〔6〕公式計算梗死體積〔梗死體積(cm)3=π/6×長×寬×層面〕。

1.3.3病情嚴重程度評估 所有入選病例入院后每日均應用美國國立衛生研究院卒中量表(NIHSS)進行神經功能評分，并記錄每日的NIHSS評分，依據評分情況分析神經功能缺失程度和病情變化。

2 結 果

2.1三組血清MMP-9水平比較 PCI組和NPCI組發病24 h內MMP-9即明顯升高，與對照組〔(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)；發病后第3天和第5天時兩組MMP-9水平達到高峰，PCI組較NPCI組顯著增高(P<0.01)，兩組均高于對照組(P<0.01)；發病后第7天PCI組仍高于對照組(P<0.05)，而NPCI組與對照組差異無統計學意義(P>0.05)；發病后第10天時兩組MMP-9水平方接近對照組，二者比較無顯著性差異(P>0.05)。見表1。

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

表1 三組研究對象血清MMP-9水平比較

2.3單因素分析PCI的危險因素 對入院的進行急性前循環腦梗死患者病情進展相關因素進行單因素分析，可能的影響因素有11個：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、住院期間并發癥、入院第3天血清MMP-9水平、TOAST病因分型。顯示有統計學意義的因素有：高血壓病史、糖尿病史、缺血性腦血管病史、吸煙史、住院期間發生并發癥、入院第3天血清MMP-9水平、TOAST病因分型。見表2。

表2 影響腦梗死病情進展單因素分析

2.4多因素分析PCI危險因素 以病情是否進展加重作為因變量，以上述可能影響腦梗死患者病情進展的相關因素為自變量，進入多因素Logistic回歸分析。對入選的283例患者進行多因素分析結果顯示：高血壓史、糖尿病史、住院期間發生并發癥、入院第3天血清MMP-9水平和TOAST病因分型為急性期前循環腦梗死進展的獨立危險因素(均P<0.05)。見表3。

表3 影響腦梗死患者病情進展的相關因素的多因素Logistic回歸分析

3 討 論

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

MMP-9作為神經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，通過降解細胞外基質、促使血管平滑肌細胞凋亡及抑制膠原的形成，破壞血腦屏障，導致腦水腫及出血轉化等一系列繼發性腦損傷〔9，12〕，使腦組織的破壞進一步增加，致使臨床癥狀加重及病情惡化。急性期腦梗死發生后MMP-9增加導致腦梗死病情進一步加重的機制有：①急性腦梗死及其再灌注損傷引起炎性應答反應，滲出的中性粒細胞及神經膠質細胞產生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癥，導致腦組織的再損傷，使病情進一步惡化；另一方面激活的MMP-9可直接引起腦細胞的損傷，而使病情進展加重。②腦梗死后氧化應激作用可使腦組織中MMP-9表達增加及激活，破壞血腦屏障而加重病情。此外，MMP-9有促進動脈粥樣硬化形成、血管重構作用。動脈粥樣硬化斑塊內MMP-9的表達增多，使血管平滑肌中纖維成分大量降解，導致斑塊破潰，形成附壁血栓，從而導致腦梗死的發生及病情進展〔13〕。國內學者研究認為，MMP-9水平的升高被認為與血管壁不穩定粥樣硬化斑塊形成及腦梗死的進展有關〔14〕。

腦梗死發生后，局部炎癥反應致使梗死灶局部組織MMP-9表達與活性增高，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后24 h的MMP-9水平與1 w時頭CT或MR所示的責任病灶體積大小相關，且與患者相應的病情嚴重程度相關，這與國內外相關研究相一致〔15～17〕，提示梗死體積越大，病情越嚴重，局部的炎性反應越強烈，相應的MMP-9水平的表達越高，進一步導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中。Tanya等〔18〕研究證實：急性腦梗死后第3天內血清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。Montaner等〔15〕研究證實MMP-9是急性期腦梗死初始和進展后DWI體積的獨立和最有力預測因素。動物研究發現，采用MMP-9基因敲出技術或應用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的發生、發展可能是多種危險因素、多種病因及病理生理共同參與的結果。本研究顯示血清MMP-9水平為急性期前循環腦梗死進展的獨立危險因素。發病24 h內的MMP-9水平越高，表明體內炎性反應越強烈，而由此基礎上產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破壞，即BBB被破壞，臨床上可出現腦梗死病情惡化進展，使神經功能缺損程度進一步加重，甚至影響患者近期病情恢復和遠期預后。

MMP-9是一種與PCI相關的重要炎性因子，直接參與了腦梗死的發生及病情惡化進展的各個環節。因此，通過對急性期腦梗死血清MMP-9相關的深入研究可為臨床評估及預測急性期腦梗死病情轉歸和預后提供新的思路；同時隨著對MMP-9的抑制劑在動物實驗的深入研究及臨床實驗進一步探討，對今后PCI的早期防治亦有重要的臨床意義。

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