MMP-2、CD147、CyPA與老年腦白質高信號患者的相關性*

郭書婷，馮彩霞，溫敏，馬嘉

（1.內蒙古科技大學包頭醫學院 研究生院，內蒙古 包頭 014040；2.包頭醫學院第二附屬醫院 神經內科，內蒙古 包頭 014030）

腦白質高信號（white matter hyperintensity,WMH）被定義為腦小血管病相關的白質受損，排除神經免疫性、感染性、代謝性及中毒等病因。WMH 在老年人群中廣泛存在，發展到一定程度會出現認知損害、癡呆、步態障礙、尿失禁，并與卒中和死亡風險增高相關。內皮功能障礙、慢性缺血及血腦屏障受損可能在發病機制中起主要作用［1］，但具體的機制仍需完善?；|金屬蛋白酶-2（matrix metalloproteinase-2,MMP-2）主要作用是分解彈性蛋白及膠原蛋白，有研究表明MMP-2 可通過降解緊密連接蛋白及基底膜，破壞血腦屏障［2］。本研究探討MMP-2、細胞外基質金屬蛋白酶誘導因子（extracellular matrix metalloprotease inducer,EMMPRIN 或稱CD147）、親環素A（cyclophilin A,CyPA）與WMH 的關系，為臨床WMH 的干預提供參考指標。

1 資料與方法

1.1 一般資料

采用病例對照研究，選擇包頭醫學院第二附屬醫院神經內科2019 年1 月至2021 年6 月收治的132 例WMH 患者作為WMH 組，其中男72 例，女60 例，年齡60～70 歲，平均（64.18±2.96）歲。納入標準：符合2015 年的中國腦小血管病診治共識中的腦白質疏松的影像診斷標準［3-4］的患者。排除標準：①近3 個月內急性腦卒中，既往高血壓、糖尿病病史。②頭顱磁共振血管造影（MRA）、數字減影血管造影（DSA）、CT 血管造影（CTA）提示顱內大血管狹窄≥30%，或者頸部血管超聲、DSA、CTA 提示頸部血管狹窄≥50% 者。③感染、免疫、代謝、中毒、腦積水等其他病因導致的腦白質病變。④肝、腎、心等嚴重器質性疾病者。

選擇包頭醫學院第二附屬醫院門診同期58 例健康體檢者作為對照組，其中男27 例，女31 例，年齡60～70 歲，平均（63.31±2.22）歲。經相關檢查無器質性病變的，且頭顱MRI 排除WMH，MRA、頸部血管超聲排除顱內外大血管狹窄者納入對照組。本研究經包頭醫學院第二附屬醫院倫理委員會批準，批準文號：2019 年科倫審第LW-004?；颊吆炇鹬橥鈺?/p>

1.2 研究方法

1.2.1 WMH 的評估WMH 嚴重程度采用腦白質視覺評分（Fazekas）量表。評分標準［3-4］：總分0～6 分，1～2 分輕度，3～4 分中度，5～6 分重度。腦室周圍和深層白質兩個部分分數相加得總分。腦室周圍高信號：0 級正常；1 級鉛筆線狀、帽狀；2 級暈狀；3 級不規則延伸至深部白質。深層白質高信號：0 級正常；1 級斑點狀；2 級融合病灶；3 級大片融合病灶。

1.2.2 方法 入組后次日晨空腹抽靜脈血5 mL，3 mL 用于Ficoll 密度梯度離心法分離單個核細胞，-80℃保存待實時熒光定量聚合酶鏈式反應（qPCR）檢測MMP-2、CD147、CyPA 基因水平。2 mL 用于收集血清，-80℃保存待酶聯免疫吸附試驗（ELASA）檢測MMP-2、CD147、CyPA 蛋白水平。

1.2.3 MMP-2、CD147、CyPA 蛋白檢測 使用酶聯免疫吸附檢測試劑盒，嚴格按試劑盒說明書操作，制作標準曲線，計算血清中MMP-2、CD147、CyPA 蛋白表達水平。

1.2.4 MMP-2、CD147、CyPA mRNA 檢測 采用TRIZOL 法提取單個核細胞中的RNA，應用反轉錄試劑盒按總RNA 1 μg 為模板將RNA 反轉錄為cDNA，qPCR 檢測MMP-2、CD147、CyPA 基因的相對表達水平。反應體系為：預變性95℃10 min、循環（40 次）95℃15 s～60℃60 s、溶解曲線75℃～95℃，每20 s 升溫1℃；結果采用ΔΔCt 法計算MMP-2、CD147、CyPA 的相對表達水平。引物由上海生工生物工程股份有限公司合成。見表1。

表1 MMP-2、CD147、CyPA 引物序列

1.3 統計學方法

采用SPSS 21.0 統計軟件分析，計數資料采用（%）表示，以χ2檢驗；符合正態分布的計量資料以均數±標準差（）表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗或方差分析；相關性分析采用Pearson 分析。P<0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組一般資料比較

兩組患者間年齡、性別、體質量指數（BMI）、3 日晨血壓平均值（收縮壓、舒張壓）、血糖、甘油三酯、膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇、尿酸比較，差異無統計學意義（P>0.05）。見表2。

表2 兩組一般資料比較

2.2 MMP-2、CD147、CyPA 表達水平

WMH 組MMP-2 mRNA、MMP-2 蛋白、CyPA mRNA、CyPA 蛋白水平高于對照組，差異有統計學意義（P=0.000）。WMH 組CD147 蛋白水平高于對照組，差異有統計學意義（P<0.05），WMH 組CD147 mRNA 水平與對照組比較，差異無統計學意義（P>0.05）。見表3。

表3 兩組MMP-2、CD147、CyPA 表達水平比較（）

表3 兩組MMP-2、CD147、CyPA 表達水平比較（）

2.3 不同嚴重程度WMH 患者MMP-2、CD147、CyPA 表達水平分析

WMH 嚴重程度按照Fazekas 量表評分分為三組，輕度WMH 組、中度WMH 組、重度WMH 組各44、42、46 例。不同嚴重程度WMH 之間MMP-2、CyPA 的mRNA 及蛋白表達量比較，差異有統計學意義（P<0.05）；不同嚴重程度WMH 之間CD147 mRNA、CD147 蛋白表達比較，差異無統計學意義（P>0.05）。進一步兩兩比較，重度WMH組MMP-2、CyPA 的mRNA 及蛋白表達量均高于輕度組，重度WMH 組MMP-2、CyPA 的蛋白表達量均高于中度組，差異有統計學意義（P<0.01）。見表4。

表4 不同嚴重程度WMH 患者MMP-2、CD147、CyPA 表達水平分析（）

表4 不同嚴重程度WMH 患者MMP-2、CD147、CyPA 表達水平分析（）

注：1）與重度組比較，P<0.017；2）與輕度組比較，P<0.017；3）與中度組比較，P<0.017。

2.4 Pearson 相關性分析

MMP-2 mRNA 與MMP-2 蛋白表達量（r=0.638,P=0.000）、CyPA mRNA 與CyPA 蛋白表達量（r=0.575,P=0.000）、CD147 mRNA 與CD147 蛋白表達量（r=0.494,P=0.000）均成正相關。

3 討論

WMH 也稱腦白質疏松癥，WMH 的病理生理學機制可能涉及慢性低灌注、腦血管反應性降低、血腦屏障破壞、氧化應激、炎癥、代謝障礙等［5］。血腦屏障由腦毛細血管內皮，內皮細胞之間的緊密連接以及基底膜構成。基底膜把血管內皮細胞、血管周細胞和星形膠質細胞連接起來，形成神經血管單元［6］。MMP-2 稱作明膠酶A，在健康人大腦中MMPs 水平非常低，在病理條件下MMP-2 降解緊密連接蛋白、基底膜，導致血腦屏障病變［2］。MMP-2 還具有神經炎癥信號分子的作用，可通過多種機制促進神經炎癥反應，導致神經組織損傷［2］。MMP-2 與腦白質損害相關，其在腦白質缺血受損區的血管內皮細胞、小膠質細胞中表達增加［7-8］。本研究結果顯示WMH 組MMP-2 mRNA及蛋白表達水平均高于對照組。不同嚴重程度WMH 之間，重度WMH 組MMP-2 mRNA 及蛋白表達量均高于輕度組，差異有統計學意義。推測MMP-2 通過破壞血腦屏障，形成血管源性腦水腫，激活炎性細胞因子，參與了腦白質高信號的發生和發展。

CD147 是MMPs 的強誘導劑，也是炎癥的關鍵介質。CyPA 在體內外均能刺激血管平滑肌細胞增殖和炎癥細胞的遷移［9］。CD147 是CyPA 的受體，CyPA 可直接與CD147 結合，上調MMPs 的表達，促進單核巨噬細胞對細胞外基質的黏附，促進基質降解，促進炎癥細胞招募［10］。CD147 在正常血管中表達極少，但在發生炎癥和血管損傷后其表達增加［11］。研究發現，腦血管內皮細胞中的CD147，在大腦中動脈短時間閉塞后表達迅速增加［12］。本研究中發現WMH 組CD147 蛋白表達量高于對照組。研究［13-14］發現，在缺氧、感染等病理條件下，細胞內CyPA 分泌到細胞外，與CD147結合，以自分泌或旁分泌途徑參與受體CD147 介導的信號通路，導致內皮細胞損傷、炎性活化，最終導致血腦屏障破壞、腦水腫及腦神經功能損傷。CyPA 能趨化白細胞，使單核巨噬細胞表面高表達CD147，分泌MMP 且使其活性增加［15］。本研究結果顯示WMH 組CyPA mRNA 及蛋白水平均高于對照組。不同嚴重程度WMH 之間，重度WMH 組CyPA mRNA 及蛋白表達量均高于輕度組，差異有統計學意義。推測CyPA 參與了腦白質病變的發生、發展。推測MMP-2 可能通過CD147/CyPA 的相互作用表達上調，從而促進其降解基底膜，破壞血腦屏障，激活炎性細胞因子，導致了腦白質病變。

隨著對腦白質病變的研究，人們對腦白質的認識逐漸深入，提出了全腦保護的理念。隨著年齡的增加，老年人高血壓、動脈粥樣硬化等患病率亦逐漸增加，顱內大血管、小血管病變經常交織在一起，為了減少干擾，為了更好的探討WMH的發病機制，本研究選擇了無大動脈狹窄、無高血壓的無臨床癥狀的WMH 患者為研究對象，發現，無高血壓、無大動脈狹窄的WMH 患者，MMP-2、CyPA 的mRNA 及蛋白表達量均增加，且與WMH 嚴重程度有關，MMP-2、CyPA 有可能成為預測WMH 發病及病情進展的觀測指標。MMP-2是否通過CD147/CyPA 的相互作用參與腦白質病變的發生，后期有待進一步研究繼續驗證。