張雪杰 施 健 劉學文
(錦州醫科大學附屬第一醫院神經內科,遼寧 錦州 121001)
肢體遠隔缺血預適應對缺血性腦血管病患者血清腦源性神經營養因子和基質金屬蛋白酶-9水平的影響
張雪杰 施 健1劉學文
(錦州醫科大學附屬第一醫院神經內科,遼寧 錦州 121001)
目的 觀察肢體遠隔缺血預適應對缺血性腦血管病患者血清中腦源性神經營養因子(BDNF)和基質金屬蛋白酶(MMP)-9的影響。方法 既往有缺血性腦血管病(短暫性腦缺血發作或腦梗死)的患者,經藥物規范治療將危險因素控制在正常范圍內,同時經影像學證實有血管狹窄患者98例隨機分為兩組,觀察組應用肢體遠隔缺血預適應的訓練方法,對照組不進行此種干預。6個月后觀察兩組Barthel指數(BI)評分及生活質量評分、6個月內腦梗死的發生率,同時關注患者血清中BDNF和MMP-9的表達。結果 觀察組BI評分明顯高于對照組,觀察組再梗死的發生率明顯低于對照組,觀察組生活質量明顯高于對照組,觀察組血清中BDNF的表達明顯高于對照組,觀察組血清中MMP-9的表達明顯低于對照組(均P<0.05)。結論 肢體遠隔缺血預適應可以改善缺血性腦血管病患者的神經功能,減少再梗死率,改善患者生活質量,同時能改變血清中BDNF和MMP-9的表達,優化內環境。
肢體遠隔缺血預適應;腦缺血;生活質量;腦源性神經營養因子;基質金屬蛋白酶-9
缺血性腦血管病主要原因是動脈粥樣硬化及血栓形成等因素引起的腦血液供應不足,此時神經細胞產生不可逆性的缺氧性改變〔1,2〕。研究顯示缺血性腦血管病變形成時患者血清中相關蛋白的表達明顯異常〔3〕。腦源性神經營養因子(BDNF)是一種神經營養物質,可以對中樞和外周神經細胞進行有效保護,對損傷的神經細胞進行有效修復〔4〕。基質金屬蛋白酶(MMP)-9可以降解細胞外基質,其高表達時可以加速神經細胞的損傷〔5〕。本研究觀察肢體遠隔缺血預適應對缺血性腦血管病患者的作用,關注其對生活質量的影響,分析干預后血清中BDNF和MMP-9的表達特征。
1.1 臨床資料 2015年1~12月我院就診、既往有缺血性腦血管病(短暫性腦缺血發作或腦梗死)患者98例,患者危險因素均控制在正常范圍內,同時經影像學證實伴有血管性狹窄。排除標準:伴有其他內臟器官嚴重疾病;伴有惡性腫瘤;近3個月有嚴重感染史或手術的患者。隨機數字表法分為兩組,觀察組49例,男26例,女23例,年齡47~89歲,平均(68.7±6.7)歲。對照組49例,男25例,女24例,年齡48~88歲,平均(67.6±7.8)歲。兩組一般資料無明顯差異,具有可比性。
1.2 干預方法 積極控制患者的危險因素。兩組應用的藥物及標準相同,觀察組進行肢體缺血訓練。將上肢加壓至180~200 mmHg,持續5 min,放氣5 min作為一個循環,每天進行一次訓練,每次5個循環,共持續6個月〔6〕。每周隨訪,關注患者的癥狀、體征及干預措施。
1.3 觀察指標 神經功能評分采用臨床神經功能缺損程度評分標準,應用Barthel指數(BI)進行評定。生活質量的評分采用健康調查簡表(SF-36),計算每個維度中各條目積分之和,得到8個維度的粗得分,再將粗積分轉換為0~100的標準得分,得分高說明生活質量好,生活質量的評價在干預完成后1~5 d進行評定,統一指導語,由被調查對象獨立完成。
1.4 血清中檢測指標 干預6個月后抽取靜脈血3 ml,離心,分離血清后凍存。BDNF和MMP-9的檢測應用酶聯免疫吸附(ELISA)法,凍存的樣本均于1個月內集中檢測,操作均由同一檢驗師進行,按說明書操作,做好質控工作。
1.5 統計學方法 應用SPSS17.0統計軟件行t、χ2檢驗。
2.1 兩組干預6個月后BI評分的比較 觀察組失訪1例,對照組意外死亡1例。觀察組BI評分〔(69.71±6.41)分〕明顯高于對照組〔(60.57±5.20)分〕(t=6.64,P=0.010 1)。
2.2 兩組6個月內腦梗死發生率的比較 觀察組6個月內腦梗死率〔1例(2.1%)〕明顯低于對照組〔6例(12.5%)〕(χ2=3.89,P=0.048)。
2.3 兩組干預6個月后生活質量評分的比較 觀察組干預6個月后8個維度生活質量評分均明顯高于對照組(P<0.05)。見表1。
2.4 兩組干預后血清中BDNF和MMP-9表達的比較 干預6個月后,觀察組血清BDNF表達明顯高于對照組,觀察組血清中MMP-9表達明顯低于對照組(P<0.01)。見表2。

表1 兩組干預6個月后生活質量評分比較±s,n=48)

表2 兩組干預后血清BDNF和MMP-9表達比較
缺血性腦血管病形成過程中可引起神經元的凋亡、神經細胞缺血壞死等病理改變。在此種過程中,細胞因子可以出現明顯的變化〔7〕。BDNF在神經系統中具有保護作用,可以促進神經細胞發生及神經細胞可塑性〔8〕。BDNF在過表達時可以促進海馬區神經的發生,BDNF可能是經過特殊轉運作用方式到達腦組織發揮神經的營養作用〔9〕。MMP-9是MMPs家族中的重要成員,可以由多種細胞產生,如結締組織細胞、內皮細胞、巨噬細胞、成纖維細胞等〔10〕。MMP-9可通過促進細胞外基質的降解和再灌注后血腦屏障開放,使神經細胞出血、水腫,同時引起少量炎細胞的浸潤〔11〕。本研究提示缺血預適應可以在一定程度上改變患者的神經功能,并能顯著提高患者的生活質量。缺血預適應是一種內源性保護機制,其信號轉導途徑涉及觸發物質(內源活性物質)、中介物質(蛋白激酶)和效應物質(離子通道和保護蛋白)〔12〕。目前臨床上應用的主要是遠隔器官的缺血預適應〔13〕。遠隔器官的缺血預適應是通過一個器官的重復缺血/缺氧,使該局部器官組織對缺血和缺氧的耐受性增強,同時也能使其他靶器官提高對缺血缺氧的耐受能力〔14,15〕,其不直接作用在靶器官,避免對靶器官形成傷害。也有研究認為缺血預適應在作用時可以促進腺苷的大量合成和釋放,而當腺苷與相應受體相互結合后,激活相關信號傳導通路,刺激相應的細胞因子表達,達到保護神經組織的作用,延緩神經組織的早期能量代謝過程,對恢復缺血后的神經突觸生理學功能有一定的促進作用〔16〕。也有研究顯示缺血預適應可以減輕神經細胞變性壞死時由花生四烯酸引起的腦水腫,減少15-羥過氧化二十碳四烯酸引起的氧化性細胞損害〔17,18〕,使缺血半暗帶的面積減少,對神經元的死亡作用延遲,防止血管內皮細胞的損傷〔19,20〕。本研究結果提示缺血預適應對神經細胞保護作用與對BDNF和MMP-9的調節有關,此時以BDNF為主的保護功能增強,而以MMP-9為主的損傷因子的表達下降。因此缺血預適應的調節作用可能與對血清和內環境中的多種因子調節有關,其具體機制有待更多實驗來研究證實。
1 Miyamoto M,Kuroda S,Nakayama N,etal.The incidence and mechanisms of postoperative cerebral Infarction after clipping surgery for non-ruptured intracranial aneurysms-a multivariate analysis study〔J〕.Stroke,2011;42(59):E172-3.
2 Qin JB,Yang MH,Luan LQ.The BDNF serum concentration in patients with cognitive impairment after cerebral infarction and the effect of fluoxetine〔J〕.J Apoplexy Nervous Dis,2013;30(1):49-51.
3 Zhang H,Guan CZ,Zhang CD.Expression of NGF and BDNF after cerebral infarction and cerebral infarction combined with diabetes in rats brain〔J〕.J Apoplexy Nervous Dis,2006;23(2):210-2.
4 Miyake K,Yamamoto W,Tadokoro M,etal.Alterations in hippocampal GAP-43,BDNF,and L1 following sustained cerebral ischemia〔J〕.Brain Res,2002;935(1-2):24-31.
5 Li DD,Song JN,Huang H,etal.The roles of MMP-9/TIMP-1 in cerebral edema following experimental acute cerebral infarction in rats〔J〕.Neurosci Lett,2013;550(5):168-72.
6 黨 莎,羅玉敏,吉訓明,等.人重復肢體缺血對血壓、心率及組織氧飽和度的影響〔J〕.基礎醫學與臨床,2008;28(11):1203-24.
7 Chen J,Zhang C,Jiang H,etal.Atorvastatin induction of VEGF and BDNF promotes brain plasticity after stroke in mice〔J〕.J Cerebral Blood Flow,2005;25(2):281-90.
8 Zhang Y,Pardridge WM.Blood-brain barrier targeting of BDNF improves motor function in rats with middle cerebral artery occlusion〔J〕.Brain Res,2006;1111(1):227-9.
9 Kim JM,Stewart R,Kim SW,etal.BDNF genotype potentially modifying the association between incident stroke and depression〔J〕.Neurobiol Aging,2008;29(5):789-92.
10 Tang ZM,Ling F,Zeng W.Relationship between CD40L,MMP-9 and carotid atherosclerosis and acute cerebral infarction〔J〕.J Apoplexy Nervous Dis,2010;27(8):686-9.
11 Hu Q,Chen C,Yan J,etal.Therapeutic application of gene silencing MMP-9 in a middle cerebral artery occlusion-induced focal ischemia rat model〔J〕.Exp Neurol,2009;216(16):35-46.
12 何 潔,吉訓明,李思頡,等.遠隔缺血預適應對腦缺血療效的SPECT評價〔J〕.首都醫科大學學報,2013;34(1):6-10.
13 張會玲,李世英,李 崢,等.缺血預適應對腦缺血再灌注大鼠皮質區血管內皮生長因子及存活素表達的影響〔J〕.中華老年心腦血管病雜志,2015;32(6):645-8.
14 萬 躍,彭小祥,張蘇明.肢體缺血預適應的腦保護作用機制〔J〕.臨床神經病學雜志,2013;26(4):319-20.
15 安孔君,張永雪.腦缺血預適應對腦梗死患者病情及預后的影響〔J〕.山東醫藥,2001;41(11):42-3.
16 魯 慧,王彬成,崔寧寧,等.肢體遠隔缺血預適應對缺血性腦梗死患者神經功能的保護作用〔J〕.華北國防醫藥,2016;28(5):89-91.
17 Yong L,Zhu S,Wang Y,etal.Neuroprotective effect of ischemic preconditioning in focal cerebral infarction:relationship with upregulation of vascular endothelial growth factor〔J〕.Neural Regen Res,2014;9(11):1117-21.
18 Rehni AK,Bhateja P,Singh N,etal.Implication of mast cell degranulation in ischemic preconditioning-induced prevention of cerebral injury〔J〕.Fundam Clin Pharmacol,2008;22(2):179-88.
19 Choi SA,Kim EH,Lee JY,etal.Preconditioning with chronic cerebral hypoperfusion reduces a focal cerebral ischemic injury and increases apurinic/apyrimidinic endonuclease/redox factor-1 and matrix metalloproteinase-2 expression〔J〕.Curr Neurovasc Res,2007;4(2):89-97.
20 Rehni AK,Singh TG,Bhateja P,etal.Involvement of cyclic adenosine diphosphoribose receptor activation in ischemic preconditioning induced protection in mouse brain〔J〕.Brain Res,2010;13(9):75-82.
〔2016-12-13修回〕
(編輯 苑云杰)
劉學文(1969-),女,博士,主任醫師,主要從事神經內科疾病研究。
張雪杰(1982-),女,碩士,主治醫師,主要從事神經內科疾病研究。
R743.3
A
1005-9202(2017)09-2157-03;
10.3969/j.issn.1005-9202.2017.09.032
1 錦州醫科大學附屬第二醫院正畸科