腦出血患者血清基質金屬蛋白酶-9、細胞纖維連接蛋白變化及其相關性研究

張冠妮，楊友松

(四川省醫學科學院·四川省人民醫院 a.神經外科，b.神經內科，四川 成都 610072)

腦出血患者血清基質金屬蛋白酶-9、細胞纖維連接蛋白變化及其相關性研究

張冠妮a，楊友松b

(四川省醫學科學院·四川省人民醫院 a.神經外科，b.神經內科，四川 成都 610072)

目的 探討腦出血患者血清基質金屬蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9，MMP-9)、細胞纖維連接蛋白(cellular fibronectin，cFN)水平及其與腦血腫和周圍水腫體積的關系。方法 收集24例符合入選標準的腦出血患者(腦出血組)，同期健康體檢者15例為對照組。測定腦出血組患者發病后1d、3d、7d血清MMP-9、cFN水平；發病當日及5～7d時行頭顱CT測定血腫及周圍水腫體積，分析MMP-9、cFN水平與腦血腫及周圍水腫體積的關系。結果 腦出血組各時間點血清MMP-9、cFN水平明顯高于正常對照組(均P< 0.05)，其中發病3d時血清MMP-9、cFN水平升高最明顯；MMP-9與出血灶周圍水腫體積的絕對值呈正相關，cFN與血腫體積呈正相關(均P< 0.05)；未發現血清MMP-9與cFN兩者間有相關性。結論 腦出血患者血清MMP-9及cFN代謝異常，血清MMP-9及cFN水平可間接反映腦出血患者腦組織損傷的嚴重程度，對其含量測定有助于判斷病情。

腦出血；基質金屬蛋白酶-9；細胞纖維連接蛋白；腦水腫

腦出血(intracerebral hemorrhage，ICH)是指原發性腦動脈、腦靜脈或毛細血管破裂而非外傷等所致的腦實質出血，與缺血性梗塞相比較，其致殘率及病死率均較高。發病后腦出血性刺激作為一種損傷因子誘發炎性反應，激活并趨化炎性細胞向損傷處游走，浸潤并釋放多種生物活性物質，造成組織損傷。基質金屬蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9，MMP-9)作為一種蛋白水解酶，在ICH后血-腦屏障(blood brain barrier，BBB)破壞、腦水腫形成過程中的作用已在部分研究[1]中得到證實。細胞纖維連接蛋白(cellular fibronectin，cFN)是血管內皮中的一種糖蛋白，它來源于局部上皮細胞、成纖維細胞、間質細胞及一些腫瘤細胞，有研究表明其升高可能提示有內皮損傷，它在急性腦卒中的變化可能與cFN參與影響血小板功能有關[2]。本研究采用酶聯免疫吸附法測定腦出血患者及同期健康體檢者血清MMP-9、cFN含量變化，探討腦出血患者血清MMP-9、cFN水平與腦血腫及周圍水腫體積的關系。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集我院神經內科2007年6月至2008年1月收入院的腦出血患者24例(腦出血組)，其中男10例，女14例；年齡38～80歲[(62±9.82)歲]；基底節區出血15例，腦葉出血6例，小腦出血3例；出血量4.4～26.1 ml[(15.6 ±5.73)ml]。所有患者均有急性起病過程，經頭顱CT檢查確診腦出血并確定病變部位及大小范圍，符合全國第四屆腦血管病學術會議修訂的診斷標準，并排除梗死后出血可能，排除糖尿病、腫瘤引起MMP-9、cFN升高的疾病。對照組15例系同期我院體檢中心健康體檢者，其中男8例，女7例；年齡46～65歲[(56.1±5.44)歲]；均無卒中病史，無高血壓、糖尿病、高血脂等其他急慢性疾病者。兩組性別、年齡等基線資料比較差異均無統計學意義(P> 0.05)，具有可比性。

1.2 研究方法 按統一的調查表在急性腦出血患者入院時記錄其年齡、性別、高血壓病史(年)、意識障礙程度，均進行詳細的神經系統檢查。所有腦出血患者于入院當時行頭顱CT檢查，并于入院后5～7天復查頭顱CT，以顯示腦水腫情況。于入院時、發病后4周行CSS評分，于入院時、發病后3月行改良Rankin量表評分。腦出血組患者分別在發病后第1、3、7天清晨空腹抽取肘靜脈血2～3 ml，2500 r/min離心8～10 min，取血清置于-27 ℃冰箱保存待檢。對照組清晨空腹采血，標本處理同上。MMP-9試劑盒購于成都精博生物技術有限公司(上海森雄公司生產)；cFN試劑盒購于成都杰納生物技術有限公司(芬蘭Biohit公司生產)。

1.3 觀察指標 ①患者發病后1、3、7天的血清MMP-9及cFN水平。②腦血腫及水腫體積：ICH患者入院時(發病24 h內)及發病5～7天頭顱CT掃描結果。血腫體積依據第1次CT檢查結果計算(多田氏公式)：出血量(ml)=π/6×長(cm)×寬(cm)×高(cm)；總體積(包含血腫體積及水腫帶體積)依據第2次CT檢查結果計算(多田氏公式)。根據兩次CT檢查結果計算水腫體積=總體積-發病時血腫體積。

1.4 統計學方法 采用SPSS 13.0統計學軟件對數據進行統計分析。計量資料以均數±標準差表示，兩獨立樣本的比較采用t檢驗，多個樣本的比較采用方差分析；相關性分析采用非參數Spearman法。P< 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 血清MMP-9、cFN水平變化 腦出血組發病1、3、7天時血清MMP-9、cFN水平均高于對照組，差異有統計學意義(P< 0.05)，并且發病3天時血清MMP-9、cFN水平最高，見表1。

表1 血清MMP-9、cFN水平變化

*與對照組比較，P< 0.05

2.2 腦出血患者血清MMP-9、cFN與血腫體積的關系 血清MMP-9水平同血腫體積無相關性(rs1=0.150，rs3=0.095，rs7=0.162，均P> 0.05)；血清cFN水平與血腫體積呈顯著正相關(rs1=0.836，rs3=0.939，rs7=0.925，均P< 0.001)。

2.3 腦出血患者血清MMP-9、cFN與出血灶周圍水腫體積的關系 血清MMP-9水平與出血灶周圍水腫體積呈顯著正相關(rs1=0.960，rs3=0.958，rs7=0.966，均P< 0.001)；血清cFN水平與出血灶周圍水腫體積無相關性(rs1=0.057，rs3=0.288，rs7=0.272，均P> 0.05)。

2.4 血清MMP-9與cFN的相關性 血清MMP-9與cFN之間無相關性(rs1=0.125，rs3=0.298，rs7=0.329，均P> 0.05)。

3 討論

ICH后繼發性腦損傷的病理生理機制十分復雜，了解其繼發性損傷因素，對預防發病及改善預后均有著較為重要的意義。研究表明[3]BBB的損害在ICH后期(24 h后)血管源性腦水腫的形成及繼發性損傷中起著重要作用。細胞外基質(extracellular matrix，ECM)是構成血管基底膜的主要成分，它包括IV型膠原、層粘連蛋白、纖維連接蛋白等，在保持BBB完整性方面起主要作用。正常情況下ECM處于產生和降解的動態平衡中，ICH后機體釋放出的某些活性物質或血腫本身的成分可能打破這一平衡，從而破壞血腦屏障導致繼發性腦損傷。

MMP-9又稱IV型膠原酶，是基質金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMPs)的一種。其分子量為92 kD，是一種促炎蛋白酶，在體內以無活性的前體(pro-)形式分泌，需經特殊的蛋白酶或自由基激活后，在中性環境中和鈣離子參與時發揮活性，其作用底物包括明膠Ⅳ、V型明膠原、彈性蛋白等。在正常腦組織內MMP-9 僅有低水平的表達；在缺血缺氧和炎性因子存在時，血管內皮細胞、小膠質細胞、嗜中性粒細胞、神經細胞等可合成MMP-9，貯存在中性粒細胞和T細胞中的MMP-9也會受到細胞因子和及早因子的刺激而釋放。本實驗通過對急性腦出血患者不同時期血清中MMP-9含量的測定，發現腦出血患者血清中存在MMP-9代謝異常，其值較正常組顯著升高。其發病機理一方面可能是由于血腫直接壓迫引起局部血流量下降、組織細胞缺血缺氧，從而刺激炎癥細胞、內皮細胞和膠質細胞或在凝血酶、血管內皮生長因子的誘導下，激活MMPs系統導致損傷處MMP-9表達上調[4]；另一方面，由細胞分泌的內源性天然抑制劑TIMP-1 通過與MMP-9 的催化區的可逆性結合來抑制MMP-9 的活性[5]，ICH后過多基質降解，兩者之間的平衡關系遭到破壞，也可以使總體上MMP-9的表達或活性增加。本研究還發現患者血清MMP-9的含量與CT所示出血灶周圍水腫區體積間呈正相關，其原因可能與過度表達的MMP-9破壞BBB，引發血管源性腦水腫有關[6]。本研究未發現MMP-9同單純的血腫量間的關系。

cFN是一種多功能的糖蛋白，是構成ECM的主要成分之一。它來源于局部組織中各種細胞如纖維母細胞、軟骨細胞、內皮細胞、巨噬細胞、上皮細胞等，并作為一種重要的黏性分子與細胞表面的整合素受體結合，參與細胞的黏附、移行、分化和胞外基質的裝配、免疫與炎癥反應等多種生理和病理過程。本研究測定了腦出血患者組及對照組血清cFN含量，發現正常人血清中有含量很少的cFN存在，而腦出血患者血清中cFN明顯升高，這與Silva的報道相符[7]。其機制可能是由于腦出血血管損傷后，血管內皮下膠原蛋白充分暴露，此時cFN作為一個血小板整合素的配體參與血小板的黏附和聚集反應[8]。本研究還發現，急性腦出血患者病初24 h血清cFN水平即升高，第3天達高峰，隨后逐漸下降，雖然其變化過程與臨床腦出血患者腦水腫的演變規律相仿，但研究未發現患者血清cFN 的含量與CT 所示出血灶周圍水腫區體積間具有相關性。此外，本實驗還發現患者血清cFN的含量與腦出血血腫體積呈正相關，這可能是由于血腫壓迫周邊組織，缺血缺氧加重刺激細胞分泌釋放更多cFN以保護機體。這提示我們可將cFN作為判斷腦出血患者病情嚴重程度的臨床指標之一，從某種意義上來說cFN依據其與腦血腫有相關性這一特點有可能比MMP-9更早提示腦出血患者病情進展。

以上的研究結果表明MMP-9、cFN均參與了ICH后一系列病理生理改變，ICH后MMP-9及cFN有可能通過破損的血腦屏障進入血液，作為微循環的分子標志物為臨床分析提供線索。血清MMP-9及cFN水平可間接反映腦出血患者腦組織損傷的嚴重程度，早期對其含量測定可輔助CT判斷病情。

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Serum concentrations of matrix metalloproteinase-9 and cellular fibronectin in patients with intracerebral hemorrhage and their clinical significance

ZHANG Guan-nia，YANG You-songb

(a.Department of Neurosurgery，b.Department of Neurology，Sichuan Provincial Academy of Medical Sciences & Sichuan Provincial People’s Hospital，Chengdu 610072，China)

Objective To investigate the dynamic changes of serum levels of matrix metalloproteinase-9(MMP-9)and cellular fibronectin(cFN)in patients with intracerebral hemorrhage(ICH)and the relationship between the two markers and the volumes of hematoma and perihematomal edema(PHE).Methods Twenty-four ICH patients were confirmed by CT to meet the entry criteria and 15 healthy people were served as controls.Levels of serum MMP-9 and cFN were measured on the day 1，3 and 7 after onset.The volumes of hematoma and its peripheral edema were evaluated by CT on day of onset and 5 to 7 days after onset.The relationship between the two serum markers and the pathological changes were analyzed.Results Levels of serum MMP-9 and cFN were significant higher in ICH patients at each time point after onset than those in normal controls(all P < 0.05).The highest levels of serum MMP-9 and cFN were found on day 3 after onset.The MMP-9 level was positively correlated with PHE while cFN level was positively correlated with hematoma volume.However，no obvious relationship was observed between MMP-9 and cFN levels.Conclusion There is an abnormal metabolism of MMP-9 and cFN in ICH patients.Serum levels of MMP-9 and cFN may reflect the damage severity of brain tissue.It is of helpful to diagnose patients’ conditions.

Intracerebral hemorrhage；Matrix metalloproteinase-9；Cellular fibronectin；Perihematomal edema

四川省衛生廳科研基金資助項目(編號：070079)

R743.34

A

1672-6170(2015)04-0015-03

2014-10-09；

2015-01-05)