急性脑梗死血清基质蛋白酶的表达与病情转归的相关性分析

谭 晶,臧志忠,欧阳和中

(江苏省丹阳市人民医院神经内科,江苏丹阳,212300)

脑血管病是世界最常见疾病之一,直接威胁到人们的生命和生活质量,是人类目前三大死因之一。脑血管发病率、患病率及死亡率随年龄增加而增加,中国老龄化进程的加快,使目前中国因脑血管疾病患者越来越多,对中老年人的健康和晚年生活造成极大的危害,已引起人们的高度重视[1-2]。深入研究其发病机制,已日显重要。近些年来,随着分子生物学技术广泛应用,脑梗死发病机制的研究,达到了一个新的水平,为临床进一步探索脑梗死的发病机制提供了理论依据。

脑缺血可诱导基质金属蛋白酶(MMPs:MMP-2,MMP-9)的表达,通过促进细胞外基质(ECM)降解和再灌注后血脑屏障开放,导致白细胞浸润、脑水肿形成、脑出血等病理改变。组织基质金属蛋白酶抑制剂-1(TMP-1)可抑制或拮抗MMPs,减轻脑损伤。实验证明,脑梗死后基质金属蛋白酶(MMPs:MMP-2,MMP-9)及其抑制剂-1(TMP-1)均会有不同程度的升高。本研究检测急性脑梗死患者100例血清MMPs-2、MMP-9和TIMP-1的含量变化,探讨血清基质蛋白酶的表达与病情转归之间的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料

急性脑梗死组:本研究病例共搜集100例患者,男66例,女34例 ,年龄43～ 84岁,平均(56±8.9)岁。其中40～49岁10例,50～59岁20例,60～69例47例,70～79例15例,80～85岁8例。诊断符合第四次全国脑血管会议修定的标准,且经头颅CT或MRI证实。病程在15 d以内。影响病情转归的因素很多,如梗死面积、梗死部位、就诊时机等等,作者对患者进行神经功能缺损评分(神经功能缺损评分按改良的爱丁堡+斯堪的那维亚研究组),分轻度(0～15分)30例,中度(16～30分)36例,重度(31～45分)34例,该评分标准基本反映了病情预后转归状况,对此3组患者进行研究。正常对照组20例,男14例,女6例,年龄39～86岁,平均(58±9.6)岁。2组主要并发症有高血压,冠心病及糖尿病,无显著性差异,有可比性。

1.2 方法

2组均于发病6 h内、24 h和第 3、7、15天抽取空腹静脉血,分离血清,采用酶联免疫吸附方法,检测外周血清MMP-2、MMP-9及 TIMP-1含量。

2 结 果

急性脑梗死患者不同发病时间 MMP-2、MMP-9、TIMP-1检测值与正常对照组比较结果见表1。发病初期患者MMP-2、MMP-9水平明显增高,随急性脑梗死发病时间的延长,MMP-2、MMP-9水平逐渐降低;TIMP-1发病初期降低,24h后迅速升高,后逐渐降低。与正常对照组比较,急性脑梗死患者不同发病时间MMP-2、MMP-9及 TIMP-1均有显著性差异(P<0.01)。急性脑梗死轻、中、重度患者间MMP-2、MMP-9、TIMP-1有显著性差异(P<0.01),且与病情转归呈显著正相关(P<0.01),见表2。提示急性脑梗死患者临床症状越重,MMP-2、MMP-9、TIMP-1表达越显著。

表1 急性脑梗死不同发病时间MMP-2、MMP-9、TIMP-1检测值之间比较(pg/mL)

表2 急性脑梗死不同病变程度MMP-2、MMP-9、TIMP-1检测值比较(pg/mL)

3 讨 论

ECM是存在于细胞之间的动态网状结构,它广泛的存在于各组织器官内。ECM不仅起细胞与细胞之间机械支持和连接作用,也是细胞与细胞之间信号传递的桥梁。人类脑细胞之间ECM是一种以高度组织方式集中的能蛋白和糖蛋白复合体,与脑内细胞和组织的结构完整性相关。MMPs是一类依赖金属离子锌并以ECM为水解底物的蛋白水解酶,组织金属蛋白酶抑制因子(TIMPs)是MMPs的特异性抑制性因子,能调节MMPs的活性。MMPs可通过分解ECM成分来调节其降解和重组之间的动态平衡,以达到消除某些特殊信号,显现某些隐含信号,甚至达到使基质中已存在的生物活性物质释放或激活的目的,进而参与细胞和组织器官的各种形态和功能变化。目前在脑血管内皮细胞、星形细胞和小胶质细⒀中已发现 MMP-2和 MMP-9。脑缺血可MMPs诱导的表达,通过促进ECM降解和再灌注后血脑屏障开放,导致脑缺血、脑水肿形成和白细胞浸润,MMPs参于了脑损伤。近些年缺血可诱导与抑制脑内 MMPs、TIMPs表达的研究较多。MMP-2、M-MP-9主要降解Ⅳ、Ⅴ型胶原,明胶,弹性蛋白等,这2者可由血管内皮细胞,平滑肌细胞,嗜中性粒细胞及巨噬细胞产生[3]。泌的组织基质金属蛋白酶使Ⅳ型胶原过度降解,是血管壁病损的重要原因之一。Bian J等[4]对27例清醒状态下灵长目动物MCAO/R的不同时期进行了研究。MCAO后1 h,基底神经节MMP-2前体的含量明显增加并持续升高,MMP-2的表达与神经元受损范围和数量高度相关。而MMP-9活性变化较小,并且与脑神经元受损范围和数量无相关性。在局部脑缺血所致的出血变化时,MMP-9表达明显升高,而MMP-2不升高,故以上结果均提示2者在降解基底膜引起神经元损伤及局灶性缺血导致出血变化早期的潜在作用。Rosenberg等[5]报道了利用酶谱法,检测用Wistar-Kyoto大鼠(WKY)和自发性高血压大鼠(SHR)动物实验,持续MCAO 后1、3、12、24h和5dMMP的表达,发现SHR在12h和24h的梗死半球内MMP-9表达较对侧半球明显增高(P<0.05),与wky相比增加明显(P<0.05),此时血管源性脑水肿达高峰,而MMP-2于缺血后第5天才明显增加(P<0.05)。以上结果显示 MMP-9在继发性脑损伤和血管源性脑水肿中起中起重作用,MMP-2则起组织修复作用。

在本实验中,轻度、中度、重度急性脑梗死患者MMP-2、MMP-9、TIMP-1之间有显著性差异(P<0.01),且均与病情呈显著正相关(P<0.01)。提示急性脑梗死临床症状愈重,MMP-2 MMP-9、TIMP-1表达愈显著。病变程度主要与病变的部位,病变大小有关,MMP-2、MMP-9、TIMP-1在不同时间也不相同。

[1]陈 宏,蒋亚斌.灯盏花素治疗急性脑梗死47例临床观察[J].海南医学院学报,2008,14(2):150.

[2]袁 彬.他汀类药物对急性脑梗死患者CRP、T NF-α和血脂的影响[J].中国临床保健杂志,2008,11(3):298.

[3]inhardt D P,Ono R N,Saksi LY[J].J Biol Chem,1997,272:1231.

[4]Bian J,Sun Y.Transcriptional activition By p53 of the human typeⅣCollagenase(gelatinase A or matrix metalloproteinase-2)promoter[J].Mol CellBiol,1997,17(11):6330.

[5]Rosenberg G A,Navratil M,Barone F,et al.Proteeolytic cascade enzymesincrease in focal cerebral ischemia in rat[J].J Cereb Blood Flow Metab,1996,16(3):360.