成年煙霧病患者血清血管細胞黏附分子1、基質金屬蛋白酶9、轉化生長因子β、血管內皮生長因子水平變化及其臨床意義研究

陳捷，程亞玲，陳海燕，官念

煙霧病（moyamoya disease，MMD）是導致腦卒中反復發作的主要原因之一，病理學上可分為出血和缺血兩種分型。目前MMD的病因及發病機制尚不完全明確，且此類患者通常在發生腦血管事件后才被確診，此時，部分患者可能已發生不可逆的腦損傷［1］。血管細胞黏附分子1（vascular cell adhesion factor-1，VCAM-1）、基質金屬蛋白酶9（matrix metalloproteinases-9，MMP-9）在體內多種生物學改變中扮演重要角色，尤其在受損的心血管及炎性細胞中較高［2］。研究表明，血管增生相關因子中較為常見的轉化生長因子β（transforming growth factor beta，TGF-β）、血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）可促進 VCAM、MMP水平升高及新生血管形成，還具有保護、營養神經的作用［3-4］。目前關于上述指標的作用機制研究主要集中于腦出血、腦梗死等，而在MMD中的作用及與病理類型、病情程度、預后的關系少有報道。本研究旨在探討成年MMD患者血清VCAM-1、MMP-9、TGF-β、VEGF水平及其臨床意義，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2016年3月—2019年1月四川大學華西廣安醫院收治的成年MMD患者114例作為病例組，均符合MMD的診斷標準［5］，并經數字減影血管造影檢查確診，其中缺血型68例和出血型46例；另選取同期在本院體檢中心體檢健康者30例作為對照組。納入標準：（1）年齡≥18周歲；（2）積極配合相關檢查與隨訪，臨床資料完整。排除標準：（1）明確診斷由動脈粥樣硬化、腦膜炎、腦腫瘤、顱腦創傷、顱腦放射性損傷及自身免疫性疾?。ㄈ缦到y性紅斑狼瘡、結節性周圍動脈炎、干燥綜合征等）引起的類似“煙霧血管”變化者；（2）合并高血壓及心、肺、肝、腎功能不全者。對照組受試者中男19例，女11例；年齡18～70歲，平均年齡（42.9±10.2）歲。病例組患者中男69例，女45例；年齡29～70歲，平均年齡（43.9±9.7）歲。對照組與病例組受試者性別（χ2=0.079）、年齡（t=0.497）比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。缺血型患者中男39例，女29例；年齡29～68歲，平均年齡（44.1±10.7）歲；Suzuki分級［6］：2級（大腦前、中動脈擴張，頸內動脈少量新生血管）9例，3級（大腦前、中動脈受累，頸內動脈大量新生血管）20例，4級（頸內動脈狹窄或閉塞性病變加重）20例，5級（大腦前、中動脈完全未見顯影）11例，6級（前循環血液完全由額外動脈供應）8例；合并癥：高血壓14例，糖尿病7例；有吸煙史23例；治療方式：保守治療31例，手術治療37例。出血型患者中男30例，女16例；年齡31～70歲，平均年齡（43.6±9.4）歲；Suzuki分級：2級8例，3級11例，4級14例，5級7例，6級6例；合并癥：高血壓14例，糖尿病7例；有吸煙史19例；治療方式：保守治療19例，手術治療27例。缺血型與出血型患者性別（χ2=0.710）、年齡（t=0.257）、Suzuki分級（u=0.002）、高血壓發生率（χ2=1.436）、糖尿病發生率（χ2=0.617）、吸煙史（χ2=0.660）及治療方式（χ2=0.205）比較，差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。本研究經四川大學華西廣安醫院醫學倫理委員會審核批準，所有患者對本研究知情并簽署知情同意書。

1.2 治療方法 所有MMD患者入院確診后建議手術治療，并告知不同治療方式可能出現的短、長期風險，根據患者意愿選擇治療方式。保守治療包括阿司匹林（拜耳醫藥保健有限公司生產，生產批號：150603、171006、180702）0.1 g/d、阿托伐他汀片（廣東百科制藥有限公司生產，生產批號：160122、171211）20 mg/d、尼莫地平（四川豪運藥業股份有限公司生產，生產批號：151223、180315）60 mg/d，若出現藥物相關不良反應則改換同種類其他藥物或停止服用。手術治療分為單側手術及雙側序貫手術，均由有豐富經驗的醫護團隊進行。

1.3 觀察指標 病例組患者分別于入院第1天、第7天和第14天抽取空腹肘正中靜脈血5 ml，靜置30 min，于4℃3000 r/min離心10 min（離心半徑15 cm）后取上層血清并置于-80 ℃冰箱待測，采用酶聯免疫吸附試驗檢測血清VCAM-1、MMP-9、TGF-β、VEGF水平，試劑盒購自上海酶研生物科技有限公司，操作過程嚴格按照試劑盒說明書進行。對照組受試者于體檢當日抽取空腹肘正中靜脈血，具體操作步驟同病例組。

1.4 統計學方法 以SPSS 19.0統計學軟件進行數據分析。計量資料以（± s）表示，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t檢驗；重復測量資料比較采用雙因素重復測量方差分析；計數資料比較采用χ2檢驗；血清VCAM-1、MMP-9水平與血清TGF-β、VEGF水平的相關性分析采用Pearson相關分析。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 對照組與病例組受試者血清VCAM-1、MMP-9、TGF-β、VEGF水平比較 病例組患者入院第1天血清VCAM-1、MMP-9、TGF-β、VEGF水平高于對照組（體檢當日），差異有統計學意義（P＜0.05，見表1）。

表1 對照組與病例組受試者血清VCAM-1、MMP-9、TGF-β、VEGF水平比較（± s）Table 1 Comparison of serum levels of VCAM-1，MMP-9，TGF-β and VEGF between control group and case group

表1 對照組與病例組受試者血清VCAM-1、MMP-9、TGF-β、VEGF水平比較（± s）Table 1 Comparison of serum levels of VCAM-1，MMP-9，TGF-β and VEGF between control group and case group

注：VCAM-1=血管細胞黏附分子1，MMP-9=基質金屬蛋白酶9，TGF-β=轉化生長因子β，VEGF=血管內皮生長因子

組別 例數 V C A M-1（n g/L） M M P-9（μ g/L） T G F-β（n g/L） V E G F（n g/L）對照組 3 0 2 5.5±5.8 5 9.2±1 3.0 3 8.4±6.2 5 1.9±1 1.6病例組 1 1 4 1 8 7.2±2 7.1 2 9 9.7±5 8.7 6 4.9±1 6.3 1 7 6.6±3 3.7 t值 3 2.4 3 0 2 2.2 2 4 8.7 3 8 1 9.8 9 2 P值 ＜0.0 0 1 ＜0.0 0 1 ＜0.0 0 1 ＜0.0 0 1

2.2 缺血型與出血型患者不同時間點血清VCAM-1、MMP-9、TGF-β、VEGF水平比較 時間與方法在血清VCAM-1、MMP-9水平上不存在交互作用（P＞0.05），在血清TGF-β、VEGF水平上存在交互作用（P＜0.05）；時間在血清VCAM-1、MMP-9、TGF-β、VEGF水平上主效應顯著（P＜0.05）；方法在血清VCAM-1、MMP-9水平上主效應不顯著（P＞0.05），在血清TGF-β、VEGF水平上主效應顯著（P＜0.05）。出血型患者入院第1天、第7天、第14天血清TGF-β、VEGF水平高于缺血型患者，差異有統計學意義（P＜0.05，見表2）。

2.3 不同Suzuki分級患者入院第1天血清VCAM-1、MMP-9、TGF-β、VEGF水平比較 不同 Suzuki分級缺血型和出血型患者入院第1天血清VCAM-1、MMP-9、TGF-β、VEGF水平比較，差異有統計學意義（P＜0.05）。Suzuki分級3級缺血型患者血清MMP-9、VEGF水平高于Suzuki分級2級患者，Suzuki分級3級出血型患者血清VEGF水平高于Suzuki分級2級患者，差異有統計學意義（P＜0.05）；Suzuki分級4級缺血型、出血型患者血清VCAM-1、MMP-9、TGF-β、VEGF水平分別高于Suzuki分級2、3級缺血型、出血型患者，差異有統計學意義（P＜0.05）；Suzuki分級5、6級缺血型、出血型患者血清VCAM-1、MMP-9、TGF-β、VEGF水平分別高于Suzuki分級2、3、4級缺血型、出血型患者，差異有統計學意義（P＜0.05）；Suzuki分級6級缺血型、出血型患者血清VEGF水平分別高于Suzuki分級5級缺血型、出血型患者，差異有統計學意義（P＜0.05，見表 3～4）。

2.4 缺血型和出血型患者入院第1天血清VCAM-1、MMP-9水平與血清TGF-β、VEGF水平的相關性分析 Pearson相關分析結果顯示，缺血型、出血型患者入院第1天血清VCAM-1、MMP-9水平分別與血清TGF-β、VEGF水平呈正相關（P＜0.05，見表5～6）。

表2 缺血型與出血型患者不同時間點血清VCAM-1、MMP-9、TGF-β、VEGF水平比較（±s）Table 2 Comparison of serum levels of VCAM-1，MMP-9，TGF-β and VEGF between patients with ischemic type and hemorrhagic type at different time points

表2 缺血型與出血型患者不同時間點血清VCAM-1、MMP-9、TGF-β、VEGF水平比較（±s）Table 2 Comparison of serum levels of VCAM-1，MMP-9，TGF-β and VEGF between patients with ischemic type and hemorrhagic type at different time points

注：MMD=煙霧病；與缺血型比較，aP＜0.05

M M D類型 例數 V C A M-1（n g/L） M M P-9（μ g/L）入院第1天 入院第7天 入院第1 4天 入院第1天 入院第7天 入院第1 4天缺血型 6 8 1 8 4.6±2 6.6 1 3 6.1±2 7.7 7 8.4±1 4.4 2 9 5.1±5 3.5 2 3 3.1±5 2.8 1 6 9.2±2 3.6出血型 4 6 1 9 0.6±2 6.9 1 3 8.8±2 5.4 8 1.5±1 4.2 3 0 5.4±6 0.7 2 4 5.6±5 3.4 1 7 6.6±2 7.8 F值 F時間=3 2.1 1 6，F組間=0.6 5 8，F交互=0.7 5 7 F時間=2 9.7 4 5，F組間=1.3 8 6，F交互=0.9 4 2 P值 P時間＜0.0 0 1，P組間=0.6 3 1，P交互=0.5 3 6 P時間＜0.0 0 1，P組間=0.1 3 7，P交互=0.3 5 0 M M D類型 T G F-β（n g/L）V E G F（n g/L）入院第1天 入院第7天 入院第1 4天 入院第1天 入院第7天 入院第1 4天缺血型 5 8.4±1 5.1 4 2.1±1 1.0 3 5.0±7.3 1 6 2.5±2 8.2 1 3 6.4±2 3.3 1 0 7.9±2 3.2出血型 7 2.7±1 5.7 a 5 8.6±1 2.3 a 4 9.3±8.2 a 1 9 0.7±3 5.4 a 1 7 2.3±3 3.2 a 1 5 5.1±2 4.2 a F 值 F時間=1 7.6 0 9，F組間=1 9.5 5 7，F交互=3.5 6 4 F時間=1 4.3 4 1，F組間=1 6.7 2 4，F交互=3.2 7 7 P 值 P時間＜0.0 0 1，P組間＜0.0 0 1，P交互=0.0 0 1 P時間＜0.0 0 1，P組間＜0.0 0 1，P交互=0.0 0 2

表3 不同Suzuki分級缺血型患者入院第1天血清VCAM-1、MMP-9、TGF-β、VEGF水平比較（± s）Table 3 Comparison of serum levels of VCAM-1，MMP-9，TGF-β and VEGF in ischemic type patients with different Suzuki grades

表3 不同Suzuki分級缺血型患者入院第1天血清VCAM-1、MMP-9、TGF-β、VEGF水平比較（± s）Table 3 Comparison of serum levels of VCAM-1，MMP-9，TGF-β and VEGF in ischemic type patients with different Suzuki grades

注：與Suzuki分級2級比較，aP＜0.05；與Suzuki分級3級比較，bP＜0.05；與Suzuki分級4級比較，cP＜0.05；與Suzuki分級5級比較，dP＜0.05

Suzuki分級 例數 VCAM-1（ng/L） MMP-9（μg/L） TGF-β（ng/L） VEGF（ng/L）2級 9 142.1±21.0 207.1±30.9 42.5±9.9 78.4±13.1 3級 20 159.0±24.3 251.3±30.4a 49.9±10.7 115.3±20.8a 4級 20 183.5±29.8ab 297.6±32.3ab 60.0±14.8ab 163.7±30.7ab 5級 11 215.5±37.9abc 339.3±40.2abc 71.4±16.4abc 188.6±27.2abc 6級 8 247.7±44.3abc 358.0±46.2abc 84.8±18.3abc 229.4±36.9abcd F值 18.856 32.174 14.236 49.831 P 值 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001

表4 不同Suzuki分級出血型患者入院第1天血清VCAM-1、MMP-9、TGF-β、VEGF水平比較（± s）Table 4 Comparison of serum levels of VCAM-1，MMP-9，TGF-β and VEGF in hemorrhagic type patients with different Suzuki grades

表4 不同Suzuki分級出血型患者入院第1天血清VCAM-1、MMP-9、TGF-β、VEGF水平比較（± s）Table 4 Comparison of serum levels of VCAM-1，MMP-9，TGF-β and VEGF in hemorrhagic type patients with different Suzuki grades

注：與Suzuki分級2級比較，aP＜0.05；與Suzuki分級3級比較，bP＜0.05；與Suzuki分級4級比較，cP＜0.05；與Suzuki分級5級比較，dP＜0.05

S u z u k i分級 例數 V C A M-1（n g/L） M M P-9（μ g/L） T G F-β（n g/L） V E G F（n g/L）2級 8 1 4 9.4±2 1.9 2 1 7.4±3 6.3 4 2.7±8.9 8 4.3±1 4.9 3級 1 1 1 6 0.2±2 4.7 2 5 3.3±3 5.6 5 0.3±1 0.7 1 2 1.3±2 4.6 a 4級 1 4 1 9 0.9±3 0.0 ab 3 1 0.4±3 5.1 ab 6 2.6±1 5.0 ab 1 7 1.1±3 4.3 ab 5級 7 2 2 4.1±3 8.8 abc 3 4 5.3±3 7.4 abc 7 4.4±1 7.0 ab 1 9 7.4±3 2.8 ab 6級 6 2 5 2.2±4 9.2 abc 3 6 7.3±4 8.3 abc 8 9.3±1 8.5 abc 2 4 2.4±4 6.7 abcd F值 1 3.1 5 1 2 1.1 5 3 1 2.7 1 5 2 8.0 2 3 P值 ＜0.0 0 1 ＜0.0 0 1 ＜0.0 0 1 ＜0.0 0 1

表5 缺血型患者入院第1天血清VCAM-1、MMP-9水平與血清TGF-β、VEGF水平的相關性Table 5 Correlations of serum level of VCAM-1，MMP-9 with serum level of TGF-β，VEGF in patients with hemorrhagic type

表6 出血型患者入院第1天血清VCAM-1、MMP-9水平與血清TGF-β、VEGF水平的相關性Table 6 Correlations of serum level of VCAM-1，MMP-9 with serum level of TGF-β，VEGF in patients with ischemic type

3 討論

MMD是一類少見的腦血管疾病，又稱為“腦底異常血管網病”，其主要表現為雙側頸內動脈及其主要側支內膜緩慢增厚、動脈管腔逐漸狹窄甚至閉塞，狹窄部位伴有異常增生的血管網形成等，由于異常增生的血管網在腦血管造影時呈現煙霧狀，故命名為MMD［7］。臨床上將MMD分為兩種類型，即管腔擴張、管壁相對薄的出血型MMD和管壁增厚伴管腔狹窄的缺血型MMD。據統計，約50%的成年MMD表現為顱內出血，且出血型MMD患者再出血風險、致殘率、病死率均高于缺血型MMD患者［8］。目前，MMD患者顱內出血原因分析主要基于其臨床特點及影像學特點，其可能與合并顱內動脈瘤破裂、異常增生的煙霧狀血管破裂、脈絡膜前動脈破裂及合并動靜脈畸形破裂有關［9］。

研究表明，VCAM-1常被用于動脈粥樣硬化的輔助診斷及評估，并與斑塊體積、斑塊炎性反應、纖維帽變薄及管腔狹窄程度等均有密切關系［10-11］。VCAM-1屬于免疫球蛋白超家族成員，且已有學者發現MMD患者腦脊液中VCAM-1和內皮細胞選擇素水平異常升高［12］。MMP-9屬于基質金屬蛋白酶（MMP）家族的重要成員，具有調節細胞外基質降解、重塑的生理作用，被激活后可降解細胞外基質的多種有效成分，破壞其正常結構，并可促使斑塊的纖維帽變薄、冠狀動脈易損斑塊破裂，最終誘發心腦血管事件發生［13-14］。近年有研究顯示，MMD患者血清MMP-9水平高于健康者［15］；張皆德等［16］研究表明，血清MMP-9水平升高可能使內皮祖細胞活化及遷移，從而參與異常煙霧血管的發生及形成，與SONOBE等［17］觀點類似。暴向陽等［18］研究表明，MMD患者受累動脈內可發現T淋巴細胞及巨噬細胞浸潤，且包括VCAM-1在內的內皮細胞黏附分子可能也參與此病理過程；BLECHARZ-LANG等［19］研究表明，MMP可降解腦血管基底膜和細胞外基質成分，并通過蛋白水解參與血-腦脊液屏障的破壞、腦水腫和MMD等多種病理生理過程。本研究結果顯示，病例組患者入院第1天血清VCAM-1、MMP-9水平高于對照組（體檢當日），表明成年缺血型與出血型MMD患者血清VCAM-1、MMP-9水平均異常升高，與上述研究結果一致。

本研究結果顯示，病例組患者入院第1天血清TGF-β、VEGF水平高于對照組，提示成年缺血型與出血型MMD患者血清TGF-β、VEGF水平異常升高。TGF-β是一種多功能細胞調節因子，能夠參與細胞增殖、分化、遷移、細胞基質蛋白合成、免疫應答、損傷修復及血管生成等多種細胞生理過程［20］。研究表明，TGF-β可刺激MMD患者顳淺動脈來源的平滑肌細胞的增殖，故認為其在MMD血管形成中扮演了重要角色［21］。VEGF是目前作用最強的促進血管增生的生長因子，其可影響內皮細胞增殖、遷移及血管滲透性，已被證實參與多種中樞神經系統疾病，如腦出血、腦梗死、MMD、顱內腫瘤等血管增生的病理過程［22-24］。本研究結果顯示，出血型患者入院第1天、第7天、第14天血清TGF-β、VEGF水平高于缺血型患者，提示TGF-β、VEGF可能參與了成年MMD患者顱內出血過程，但此結論還需進一步證實。

此外，本研究進一步分析成年MMD患者不同Suzuki分級與入院第1天血清VCAM-1、MMP-9、TGF-β、VEGF水平的關系，結果顯示，Suzuki分級3級缺血型患者血清MMP-9、VEGF水平高于Suzuki分級2級患者，Suzuki分級3級出血型患者血清VEGF水平高于Suzuki分級2級患者；Suzuki分級4級缺血型、出血型患者血清VCAM-1、MMP-9、TGF-β、VEGF水平分別高于Suzuki分級2、3級缺血型、出血型患者；Suzuki分級5、6級缺血型、出血型患者血清VCAM-1、MMP-9、TGF-β、VEGF水平分別高于Suzuki分級2、3、4級缺血型、出血型患者；Suzuki分級6級缺血型、出血型患者血清VEGF水平分別高于Suzuki分級5級缺血型、出血型患者，提示缺血型、出血型成年MMD患者血清VCAM-1、MMP-9、TGF-β、VEGF水平均隨著Suzuki分級增高而升高，表明血清VCAM-1、MMP-9、TGF-β、VEGF水平與MMD患者病情嚴重程度有關，可作為臨床診斷及評估的參考指標，與楊學麗等［25］部分觀點一致，其與本研究不一致的部分為不同類型的MMD患者同一Suzuki分級的VEGF水平有統計學差異，其產生不同結果的原因可能是樣本量、患者的個體差異及病例納入與排除標準不同。

本研究Pearson相關分析結果顯示，缺血型、出血型患者血清VCAM-1、MMP-9水平與血清TGF-β、VEGF水平呈正相關，提示無論何種類型的成年MMD患者的血管增生相關因子表達異常與血清VCAM-1、MMP-9水平有關，可能是血清VCAM-1、MMP-9水平與血管增生相關因子存在協同作用，共同影響MMD進程。陳祥［26］認為，血清VCAM-1、MMP-9水平可從血管滲透性、免疫炎癥、細胞增殖和凋亡等方面影響MMD患者血清TGF-β、VEGF水平，但相關發生機制及血清VCAM-1、MMP-9水平是否影響其他血管增生相關因子水平仍待后續深入探究，且本研究樣本量有限，研究結果可能還會受患者的具體用藥及手術方式等干擾，相關結論還需進一步論證。

綜上所述，缺血型和出血型成年MMD患者血清VCAM-1、MMP-9、TGF-β、VEGF水平均異常升高，且均與患者病情嚴重程度相關；缺血型、出血型MMD患者血清VCAM-1、MMP-9水平分別與血清TGF-β、VEGF水平呈正相關，VCAM-1、MMP-9可能參與了成人MMD患者顱內出血過程。

作者貢獻：陳捷進行試驗設計與實施、資料收集整理，撰寫論文并對文章負責；程亞玲、陳海燕進行試驗實施、評估、資料收集；官念進行質量控制及審校。

本文無利益沖突。