丁苯酞治療急性腦梗死及對血清MMP-9影響的研究進展

曾 玲綜述，滿榮勇審校（南華大學附屬懷化醫院，湖南懷化418000）

急性腦梗死（ACI）是指由于各種因素導致的腦部血液供應障礙，腦組織缺血缺氧壞死，以致相應神經功能缺損的一種疾病。截至2010年，我國腦梗死的年齡標化發病率超過336/10萬，位列全球第一，其因高發病率、高致殘率、高病死率已成為重大的公共衛生問題[1]。目前，從相關病理環節干預ACI的病程日漸得到重視，如神經保護劑丁苯酞（NBP）治療ACI。基質金屬蛋白酶9（MMP-9）是一種鋅依賴的蛋白水解酶，腦梗死急性期MMP-9的表達明顯增加并參與了血腦屏障破壞、血管源性水腫、缺血再灌注損傷及出血性轉化等病理過程。其血清水平與腦梗死面積、神經功能缺損程度及溶栓后出血轉化等密切相關，可作為ACI的標志物[2]。本研究就NBP注射液治療ACI的研究進展及對血清MMP-9水平的影響進行綜述。

1 NBP治療ACI的依據

1.1 腦梗死治療現狀 ACI是由于腦部供血血管突然因血流受阻，造成腦組織急性缺血性損傷，引起神經功能缺失。當動脈阻塞后，大腦中細胞死亡速度與局部血流量減少的嚴重程度密切相關。腦和血管的成像顯示，側支血流可以在主要腦動脈閉塞后數小時內維持腦組織代謝[3]，通過維持側支血流，及時挽救半暗帶的腦細胞是治療腦梗死的公認機制。傳統藥物治療主要是通過降低血小板的聚集性，促進腦部血液的循環，尤其是超早期溶栓治療，但由于“溶栓時間窗”及患者自身條件的限制，目前，我國僅1.6%的ACI患者能夠得到“時間窗”內的溶栓治療[4]。因此，通過藥物改善局部腦循環，減少神經細胞凋亡，減少局部腦組織缺血缺氧及繼發細胞毒性反應導致的細胞死亡成為治療關鍵因素。

1.2 NBP治療ACI的背景 NBP是中國第3種、神經系統第1種化學Ⅰ類新藥，最早由芹菜籽中分離提取，后經人工化學合成。其在2005年成為《中國腦血管病防治指南》推薦用藥，2014中國急性缺血性腦卒中診治指南推薦在臨床工作中可個體化應用NBP。基于NBP神經及血管保護機制的廣泛研究[5]，證實NBP可通過多種機制減輕腦梗死的損傷，包括改善微循環、抗血小板聚集、抗炎、抗氧化、抗神經細胞凋亡等，其已成為腦梗死急性期治療安全、有效的藥物。朱以誠等[6]的試驗結果顯示，NBP治療組患者的神經功能缺損及生活能力評分均較對照組明顯提高。在Ⅳ期臨床試驗中，NBP用于治療缺血性腦卒中的總有效率達73.2%，且安全性高[7]。

1.3 NBP治療ACI的作用機制 NBP主要藥物活性成分為人工合成的消旋體dl-3-正丁基苯酞，可直接通過人體血腦屏障發揮效應。試驗證明，NBP可阻斷腦缺血損傷的多個病理環節，通過多靶點起作用[8-9]。例如，減輕腦水腫，縮小梗死面積，重建腦缺血區微循環，保護線粒體，抑制血栓和炎性反應的形成及抑制神經細胞凋亡等。NBP通過影響花生四烯酸（AA）代謝，抑制AA及其代謝產物介導的多種病理過程，從而解除微血管痙攣；NBP通過降低細胞內鈣水平、保持線粒體Na＋-K＋-ATP酶及復合酶Ⅳ的活性，避免繼發神經元壞死[10]；NBP促進腦梗死后血管內皮生長因子（VEGF）表達，促進新生血管形成[11]；NBP通過提高腦血管內皮細胞一氧化氮和前列腺環素Ⅱ水平，促進軟腦膜血管擴張，增加腦血流，抑制自由基生成并提高抗氧化酶活性，從而改善缺血區腦灌注[12]；NBP可降低血清MMP-9的水平，進而減輕腦水腫及血腦屏障的損傷[13]。

1.4 NBP的臨床應用及效果評價 NBP目前已廣泛應用于臨床，臨床試驗證實，其對腦梗死療效明顯。劉培堯等[14]對國內NBP注射液治療ACI的臨床隨機對照試驗進行系統評價，結果顯示，在ACI的常規治療方案中加用NBP注射液，可提高臨床療效，改善ACI患者美國國立衛生研究院卒中量表（NIHSS）評分，且能提高治療有效率，降低病死率和致殘率，提示常規治療加用NBP對ACI具有良好的有效性。然而，由于NBP注射液在臨床上用來治療ACI的時間不長，目前仍以臨床治療觀察報道為主，尚缺乏大型多中心雙盲的研究資料，更多問題有待深入研究和資料積累。

1.5 NBP的主要不良反應 NBP的主要不良反應是肝功能異常，其不良反應主要表現為惡心等胃腸道反應，且存在可逆性，停藥后可恢復正常，未發現嚴重的不良事件，說明其臨床應用安全性高。王德任等[15]通過多個大型試驗數據進行meta分析，發現不良事件主要是肝功能異常和胃腸道不適，停藥后可恢復至正常。

2 ACI中血清MMP-9水平

2.1 MMP-9的生物學特性 MMP為鋅依賴的蛋白水解酶族，主要控制細胞外基質的降解和重塑。其中，MMP-9是MMP的重要成員之一，又稱明膠酶B，是一種Zn2+依賴性蛋白酶，相對分子質量為92×103，由N-端的信號肽、前肽結構域、催化結構域、鉸鏈區及C-端的血紅蛋白結合蛋白樣結構域組成，經蛋白水解酶水解后，成為活化的MMP-9，主要降解Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅹ型膠原及眀膠、纖維連接蛋白等[16]，是導致腦微血管結構完整性破壞、血腦屏障結構及功能損傷的重要分子機制之一[17]，在腦梗死的發生、發展中起重要作用，且對腦梗死的病情判斷及預后有重大價值。MMP-9的活性受酶基因表達、酶原激活及抑制劑的調控，其參與血管新生、細胞增殖、炎性反應及組織損傷修復等多種生理、病理過程；MMP-9通過纖溶酶等水解活化，降解基膜成分，增加血管的損傷從而破壞血腦屏障，引起腦水腫及腦出血轉化[18]。

2.2 MMP-9在腦梗死中的作用 MMP-9水平在健康個體中相當穩定，正常中樞神經系統中，僅血管內皮細胞和小膠質細胞低劑量表達MMP-9。而在腦梗死急性期，梗死區內MMP-9水平明顯上升[19]。CHATURVEDI等[20]發現，其可能機制為在腦梗死區血管內皮細胞和小膠質細胞上調MMP-9的表達；多種細胞如中性粒細胞、平滑肌細胞等也在缺血、缺氧及各種炎性因子的作用下參與MMP-9的表達。活化MMP-9可能通過特異性降解內皮細胞的細胞膜及細胞外基質成分，參與血腦屏障的破壞、血管源性水腫及出血性轉化等過程[21]，且與腦梗死面積[22]、卒中嚴重程度[23]、神經功能缺損程度相關[24]，并可作為進展性腔隙性腦梗死的血清學標志物[25]。腦組織梗死區內高表達的MMP-9通過破壞的血腦屏障進入外周循環。因此，血清MMP-9可作為腦梗死后微循環破壞的分子標志物，并可作為判斷患者病情嚴重程度及預后的新指標。

JUNG等[26]的研究發現，血腦屏障的破壞是引起腦缺血再灌注損傷、繼發腦水腫、腦出血、炎性改變的重要原因，且隨著血腦屏障的破壞，神經元死亡和缺血損傷加速[27]。DEMIR等[28]的研究認為，MMP-9是血腦屏障損傷的關鍵點，常被作為評價血腦屏障完整性的檢測指標。動物試驗證明，腦缺血小鼠的MMP-9基因敲除后，梗死體積明顯縮小，血腦屏障破壞程度也明顯減輕[29]。劉旭等[30]的meta分析結果表明，MMP-9基因多態性與腦梗死的發病相關，可能是腦梗死發病的危險因素。上述研究結果均表明，MMP-9有望成為腦血管病治療靶點。

在腦缺血再灌注過程中，MMP具有雙重角色[31]，在腦缺血早期（1～3 d），MMP嚴重破壞血腦屏障，造成神經元死亡，該過程能夠被金屬蛋白酶組織抑制劑（TIMP）阻斷；在腦缺血后期（7～14 d），MMP 對血管再生具有促進作用，如MMP-9通過對梗死灶周圍的脂蛋白信號受體調節神經和血管重構，有利于腦組織的恢復。因此，干預和調節MMP/TIMP酶系統的平衡有望為腦梗死帶來新的治療策略。

2.3 血清MMP-9在ACI中的動態變化 現有臨床研究發現，血清MMP-9隨病程進展呈先上升后下降直至正常水平的動態變化趨勢。研究表明，腦梗死患者在入院時血漿MMP-9水平已明顯增高，48 h內仍持續上升，于2～3 d時達到高峰，后開始出現下降趨勢，多于病程10～14 d逐漸降至正常水平，發病48 h內的血清MMP-9水平可能作為腦梗死預后的獨立危險因素[28，32]。魏汝云等[33]的研究表明，腦梗死面積越大，其患者血清MMP-9水平越高，且隨病程呈動態變化；MMP-9水平越高，預后越差。GIDDAY等[34]通過對大鼠的缺血腦組織進行實驗發現，4 h后MMP-9水平上升，同時伴血腦屏障通透性的破壞及廣泛的腦組織水腫。上述研究均說明，MMP-9水平在ACI中呈動態變化，與腦梗死病程、梗死面積及預后密切相關。

基于上述研究結果，作者推測，在腦梗死急性期，早期干預MMP-9的表達可以減少缺血腦組織的損傷，對患者神經功能的恢復有一定臨床意義。但是，MMP-9在正常及病理條件下的表達通路、具體機制及臨床干預其表達的藥物（特別是合成的化合物），以及合理干預MMP-9水平的治療措施等有待進一步探討。

2.4 NBP對血清MMP-9水平的影響 紀海茹等[35]實驗表明，NBP組大鼠模型梗死灶周圍皮質MMP-9水平明顯低于模型組，提示NBP可減少梗死灶周圍皮質MMP-9的表達。NBP組的治療優于常規治療組，具體機制可能如下：NBP通過減少中性粒細胞的數目及降低氧化應激反應來降低MMP-9的分泌，保護線粒體，從而發揮其保護腦細胞的作用。關于NBP在腦缺血后期有無升高血清MMP-9水平的作用，目前暫無相關文獻報道及試驗研究。

3 小 結

NBP是一種既能影響腦梗死血流動力學狀態，又能干預血流動力學變化后組織病理學改變的藥物，其已廣泛用于ACI的治療，并具有良好的療效。研究認為，MMP-9與腦梗死關系密切，參與了腦組織的損傷、血腦屏障的破壞、腦組織的水腫等，對指導臨床治療有重要意義。臨床上有關NBP對ACI患者血清MMP-9水平的影響及其具體作用機制的研究較少，作者從血腦屏障損傷的角度，結合目前研究進展，研究ACI中血清MMP-9水平的變化及作為靶點的治療方法，希望為臨床治療ACI提供新的思路。

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