基質金屬蛋白酶-9、血小板參數對不同類型分水嶺腦梗死診斷價值研究

樂麗娜

基質金屬蛋白酶-9、血小板參數對不同類型分水嶺腦梗死診斷價值研究

樂麗娜

分水嶺腦梗死；基質金屬蛋白酶-9；血小板參數；預后

分水嶺腦梗死（watershed cerebral infarction，WSI）主要指管腔狹窄、閉塞等多種原因引起的灌注壓下降，而使灌注交界處出現嚴重的局限性缺血而引起的腦梗死。國外研究發現[1]，WSI占所有缺血性腦血管病的12.7%。臨床根據腦部動脈分布特點將WSI分為皮層分水嶺（cortical watershed infarction，CWSI）和內分水嶺梗死（internal watershed infarction，IWSI）。WSI的發病機制存在爭議，可能與血流動力學異常、微栓塞以及側支循環障礙有關。基質金屬蛋白酶-9（matrix metalloproteinases-9，MMP-9）參與了腦梗死斑塊局部炎性浸潤、斑塊脫落以及微血栓形成[2]。血小板參數指標與腦梗死患者血流動力學障礙密切相關。臨床研究證實不同類型WSI臨床特征對采取相應的治療措施有一定的指導意義[3]。本研究探討MMP-9、血小板參數對不同類型WSI的診斷價值，以期為臨床采取合理的治療手段提供一定的理論依據。

1 臨床資料

1.1 一般資料 2013年7月—2015年7月我院收治WSI患者196例，其中男132例，女64例，年齡41～75歲，平均（62.41±9.26）歲，病程均＜3 天。其中IWSI組126例，CWSI組70例。選取同期來我院經體檢合格的健康人員70名作為對照組，所有受試對象均簽訂知情同意書。三組性別、年齡差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。見表 1。

1.2 診斷標準 所有患者均符合第四屆全國腦血管疾病會議制定的相關標準，并經顱腦磁共振成像技術/計算機斷層攝影（MRI/CT）證實為CWSI及IWSI[4-5]。排除標準：（1）既往有腦梗死病史，有潛在的心源性栓塞、白質疏松、穿支梗死或者腔隙性腦梗死等其他病因型腦梗死者；（2）血液系統疾病或者血液高凝狀態、吸毒者；（3）已經確診的腎臟、肝臟疾病、系統性紅斑狼瘡、梅毒、艾滋病以及惡性腫瘤等，中樞神經系統疾病或者有嚴重代謝障礙疾病者；（4）合并有顱內非腦血管性病變者，如顱腦外傷、顱內感染、占位等；（5）大腦半球梗死體積超出大腦中動脈供血區，基底動脈明顯狹窄；（6）臨床資料不完整或者患者不愿接受研究。

2 方法

2.1 臨床資料 收集三組研究對象性別、年齡、吸煙史、高血壓史、糖尿病史、冠心病史。大腦中動脈血管病變采用主動脈弓-顱腦計算機體層攝影血管造影（aorticarch-craniocerebral computed tomography angiography，CTA）或者磁共振血管造影（magnetic resonance angiography，MRA）檢查，頸內動脈狹窄病變采用多普勒超聲檢查。

2.2 生化指標檢測 所有研究對象均于入院后次日清晨抽取肘靜脈血3mL，采用低溫離心機分離獲得血清，采用AU5800全自動生化分析儀檢測血清中總膽固醇（tota cholesterol，TC）、甘油三酯（triglyc erides，TG）、空腹血糖（fasting blood glucose，FPG），采用免疫比濁法檢測超敏C反應蛋白（hs-CRP），酶聯免疫法（ELISA）檢測基質金屬蛋白酶-9（matrix metalloproteinase-9，MMP-9）。

2.3 血小板參數指標檢測 所有研究對象抽取肘靜脈血3mL，加入EDTA進行抗凝，采用XFA6100全自動血液細胞分析儀（南京朗普醫療器械有限公司），采用電阻抗法以及流式細胞術測定血漿中血小板計數（platelet count，PLT）、平均血小板體積（mean platelet volume，MPV）、血小板壓積（platelet aggregation，PCT）以及血小板寬度（platelet width，PDW）。

2.4 預后評價[6]采用改良Rankin量表（modified rankin scale，mRS）評分評估預后情況，其中mRS評分在0～2分為預后良好，評分3～5分甚至死亡則為預后不良。

2.5 統計學方法 應用SPSS17.0統計軟件分析處理所得數據，計量資料以表示，采用 t檢驗，組間數據采用單因素方差分析（one-way ANOVA）；計數資料以比率或百分比表示，采用χ2檢驗；采用非條件多因素的Logistic回歸分析大腦動脈狹窄（≥50%）的危險因素，采用ROC曲線分析MMP-9及血小板參數對IWSI、CWSI的診斷價值，以P＜0.05為差異具有統計學意義。

3 結果

3.1 三組臨床資料及生化指標比較 三組受試對象大腦中動脈狹窄比例、TC、TG、hs-CRP、MMP-9、PLT、MPV 及 PDW 均存在顯著差異（P＜0.05）。CWSI組、IWSI 組 TC、TG、hs-CRP、MMP-9、MPV 及 PDW均顯著高于對照組（t=4.697～19.527，P＜0.05）；IWSI組大腦中動脈狹窄比例、MMP-9、MPV均顯著高于CWSI組，PLT 低于 CWSI組（P＜0.05，P＜0.01）。見表1。

表1 三組研究對象臨床資料及生化指標比較

表1 三組研究對象臨床資料及生化指標比較

注：與對照組比較，*P＜0.05；與 CWSI組比較，#P＜0.05；CWSI：皮層分水嶺腦梗死；IWSI：內分水嶺腦梗死；TC：總膽固醇；TG：甘油三酯；hs-CRP：超敏C反應蛋白；MMP-9：基質金屬蛋白酶-9；PLT：血小板計數；MPV：平均血小板體積；PCT：血小板壓積；PDW：血小板寬度

因素性別（例，男/女）年齡（歲）吸煙史[例（%）]糖尿病史[例（%）]高血壓史[例（%）]冠心病史[例（%）]酗酒史[例（%）]大腦中動脈狹窄≥50%[例（%）]頸內動脈狹窄≥50%[例（%）]TC（mmol/L）TG（mmol/L）hs-CRP（mg/L）MMP-9（μg/L）PLT（×109/L）MPV（fL）PCT（%）PDW（%）對照組（n=70）43/27 61.63±9.78 29（41.43）0 0 0 17（24.29）0 0 2.13±0.41 1.03±0.43 2.59±0.81 6.79±1.03 197.03±39.62 8.27±1.03 0.17±0.06 8.93±1.14 CWSI組（n=70）44/26 62.13±9.39 32（45.71）20（28.57）37（52.86）17（24.29）21（30.00）18（25.71）14（20.00）4.59±0.83*2.46±0.71*6.74±0.91*15.61±2.19*184.23±37.60 10.32±1.15*0.21±0.07 12.45±1.37*IWSI組（n=126）88/38 62.89±9.11 55（43.65）37（29.37）61（48.41）29（23.02）39（30.95）59（46.83）#37（29.37）4.87±0.79*2.69±0.76*7.13±1.02*27.71±4.57*#131.14±27.03*#11.51±1.19*#0.23±0.07 12.76±1.28*F/χ2 1.657 0.983 1.578 0.996 1.776 1.034 2.031 8.693 2.114 8.653 7.832 9.012 17.513 7.297 9.167 1.257 6.769 P 0.159 0.241 0.163 0.230 0.147 0.219 0.119 0.009 0.107 0.009 0.014 0.004 0.000 0.013 0.004 0.178 0.019

3.2 多因素Logistic回歸分析 以大腦中動脈狹窄≥50%為因變量（是為 0，否為 1），以 MMP-9、PLT及MPV為自變量行Logistic回歸分析。結果顯示，MMP-9（OR：1.893，95%CI：1.117～3.896）為 CWSI的獨立危險因素，MMP-9（OR：2.834，95%CI：1.634～5.717）、MPV（OR：1.939，95%CI：1.024～3.326）為 IWSI獨立危險因素。見表2。

表2 多因素Logistic回歸分析結果

3.3MMP-9、MPV 對 IWSI、CWSI預后的診斷作用MPV預測IWSI預后不良發生的曲線下面積（AUC）為 0.736，95%CI為 0.681～0.824，敏感度為 72.2%，特異度為87.1%，診斷的臨界值為10.50fL；MMP-9預測 IWSI發生的 AUC為 0.744，95%CI為 0.701～0.831，敏感度為70.6%，特異度為87.9%，診斷的臨界值為 17.50μg/L；MPV+MMP-9預測IWSI發生的AUC 為 0.913，95%CI為 0.762～0.933，均 P＜0.05。見圖 1、表 3。

3.4 CWSI、IWSI預后不良比例與 MMP-9、MPV 比較 mRS評分顯示，70例CWSI患者中預后不良者有 13例（18.57%），預后良好 57例（81.43%）；IWSI組患者中預后不良者有49例（38.89%），預后良好77例（61.11%），兩組患者預后不良患者比例差異有統計學意義（χ2=9.033、P=0.004）。IWSI組預后不良患者MMP-9、MPV均顯著高于 CWSI組（t=9.046、6.337，P=0.004、0.021）。見表 4。

4 討論

圖1 MMP-9及MPV對IWSI診斷的ROC曲線

表4 CWSI、IWSI預后不良比例與MMP-9及 MPV 比較

表4 CWSI、IWSI預后不良比例與MMP-9及 MPV 比較

注：CWSI：皮層分水嶺腦梗死；IWSI：內分水嶺腦梗死；MMP-9：基質金屬蛋白酶-9；MPV：平均血小板體積

組別CWSI組IWSI組MMP-9（μg/L） MPV（fL）例數70 126 t P預后良好6.92±1.01 7.03±0.97 0.967 0.204預后不良19.35±3.03 29.14±4.92 9.046 0.004預后良好8.43±1.06 8.98±1.02 1.011 0.197預后不良10.92±1.03 12.61±0.97 6.337 0.021

流行病學調查顯示，WSI發生率占所有缺血性腦血管病的12.7%[7]。目前對于WSI的發病機制尚不完全統一，多數學者認為顱內動脈狹窄以及急性低血壓事件導致腦部血流動力學障礙。通過近半個世紀的研究發現，血流動力學障礙并不是唯一影響因素，微栓塞可能是導致WSI的另一重要影響因素。研究[8]顯示，血管狹窄形成湍流，從而促進頸動脈斑塊上微栓子脫落，而血管狹窄阻止了血流對微栓子的清除。因此，有學者認為，WSI可能為血流動力學障礙與栓塞共同作用所致。本研究顯示，196例WSI患者中動脈狹窄（大腦中動脈狹窄與頸內動脈狹窄）≥50%者有128例次，此外尚有動脈狹窄在50%以下者本研究未進行報道，充分說明WSI的形成以及疾病的進一步發展與頸內動脈、大腦中動脈狹窄甚至閉塞顯著相關。目前研究[9-10]發現，IWSI患者中大腦中動脈狹窄比例顯著低于CWSI患者。有研究顯示[11]，頸內動脈或者大腦中動脈狹窄可以造成遠端的分支動脈灌注壓下降，而這些分支動脈多為誘發IWSI重點部位；而CWSI多見于皮層、是穿支動脈的始發部位，此部位多為硬、軟腦膜動脈吻合支，因此腦灌注壓下降對CWSI患者并無顯著性影響。有研究[12]發現，微栓子極易通過微小的動脈皮層，提示CWSI與栓塞有一定的相關性。本研究顯示，IWSI患者大腦中動脈或頸內動脈狹窄比例顯著高于CWSI患者，其中大腦中動脈狹窄比例差異有統計學意義（P＜0.05），這也印證了以往的研究報道。

表3 MMP-9及MPV對IWSI的診斷效能

MMP-9在機體內可以被血漿中纖維蛋白溶解，經間質溶素以及尿激酶型纖維蛋白溶酶等一系列絲氨酸激酶刺激后能夠降解多種細胞外基質成分[13]。腦缺血損傷可導致鈣超載，而鈣超載對MMP-9的影響最大，MMP-9在鈣離子的參與下其活性最大，能夠促進炎癥性浸潤，改變血腦屏障的通透性，導致腦水腫的發生[14]。研究[15]發現，腦梗死患者MMP-9顯著升高，而未出現腦梗死患者MMP-9保持正常水平，表明MMP-9對腦梗死病情進展有一定的預測意義。MMP-9屬于MMPs家族，MMPs可以根據底物不同，分為膠原酶（MMP-1、MMP-8）、明膠酶（MMP-2、MMP-9）以及基質分解素（MMP-3、MMP-7 以及 MMP-10），目前多項研究[14-15]均顯示MMP-2、MMP-9直接參與了動脈粥樣硬化斑塊局部炎性細胞浸潤、降解斑塊內內皮細胞基底膜、促進斑塊不穩定甚至脫落，與腦梗死的體積呈顯著相關性。臨床已有研究[16]發現，MMP-3、MMP-10均與大腦中動脈粥樣硬化狹窄顯著相關；而MMP-9與IWSI、CWSI的關系以及與不同類型WSI患者大腦中動脈狹窄的關系研究報道較少。本研究顯示，CWSI、IWSI患者MMP-9顯著高于對照組（P＜0.05），表明腦梗死患者存在顯著的MMP-9升高，進一步研究顯示，IWSI患者MMP-9水平顯著高于CWSI患者且差異有統計學意義（P＜0.05），通過Logistic回歸分析顯示MMP-9為IWSI患者大腦中動脈狹窄（≥50%）獨立危險因素，這些說明MMP-9參與了IWSI患者大腦中動脈狹窄的發展過程。需要指出的是，CWSI患者血清中MMP-9也顯著升高（P＜0.05），通過Logistic回歸分析也顯示其與大腦中動脈狹窄（≥50%）存在相關性，筆者認為這與MMP-9參與腦梗死斑塊炎性浸潤有關。

血小板參數主要檢測指標有PLT、MPV、PDW以及PCT等，其中PLT是主要反映血小板生成與衰老的指標，MPV是主要反映巨核細胞和血小板生成數量的關系參數，而PDW是反映血小板體積差異程度的參數，PCT是主要反映血小板數量的指標。有報道[17]指出，血小板參數指標參與了新生兒窒息的發病過程，其研究發現窒息程度越嚴重，PLT越低，而MPV、PDW則增加越高，新生兒窒息血小板參數與血流動力學參數存在相關性，導致腦部血流動力學紊亂，導致腦部神經組織損傷。研究[18]顯示，腦梗死患者MPV增高而PLT降低，提示腦梗死患者因血栓形成導致周圍血小板破壞過多引起MPV增高，MPV可能為腦梗死的獨立危險因素。多項研究[19-20]均顯示，MPV增高與腦梗死頸動脈狹窄嚴重程度密切相關，且與PLT呈負相關。研究證實血小板參數參與了腦梗死的發病過程，其可能與血流動力學改變、血小板活性改變顯著相關。本研究顯示，IWSI患者PLT顯著低于CWSI組、對照組，而MPV顯著高于上述兩組（P＜0.05），進一步采用Logistic回歸分析顯示，MPV與IWSI存在顯著相關性，筆者認為MPV增高對IWSI大腦中動脈狹窄有一定的預測作用，同時也表明MPV與IWSI患者血流動力學異常有關。

本研究通過對患者預后分析顯示，IWSI患者中預后不良者MMP-9、MPV均顯著高于CWSI組中預后不良者（P＜0.05），認為 MMP-9、MPV 可能參與了不同WSI患者預后。IWSI患者預后不良患者比例顯著高于CWSI組，這也提示IWSI預后不良。本研究發現，MMP-9聯合MPV檢測對IWSI具有更高的預測價值，而MPV與CWSI的相關性并不顯著，這也為臨床上區分二者提供了一定的理論依據。采用ROC曲線顯示，MMP-9聯合MPV對IWSI的具有較高的臨床診斷價值。本研究未做MMP-9聯合MPV對CWSI的診斷價值分析，主要基于MPV與CWSI的相關性不明顯，而與IWSI顯著相關，臨床上在診斷CWSI、IWSI時可以同時參考MMP-9、MPV兩項指標是否均異常升高。

綜上，MMP-9、MPV參與了IWSI大腦中動脈狹窄以及血流動力學異常過程，對IWSI預后不良有一定的預測作用。

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浙江省蘭溪市人民醫院（浙江大學第二附屬醫院蘭溪分院）神經內科（蘭溪 321100）

（收稿：2017-04-10 修回：2017-06-25）