进展性脑梗死血清基质金属蛋白酶-9的动态变化及其与病情严重程度及梗死体积的相关性

邓振全 袁建新

(河北联合大学附属开滦总医院，河北 唐山 063000)

进展性脑梗死(PCI)临床上较为常见，其发生率约占急性期脑梗死的12%～31%〔1～4〕。目前研究认为，进展性卒中的发生、发展可能是多种危险因素、病因及病理生理共同参与的结果，其具体病因及潜在的发病机制仍不清楚，临床上仍缺乏有效的预测手段及治疗方法。多数患者到达医院已经超过3～6 h的急性期溶栓治疗时间窗，且有很大一部分病人在入院后经过积极地治疗，病情仍然发展或进行性加重，因此对PCI患者的病情评估和预后预测在临床实际工作中尤为重要。本研究观察PCI患者发病后血清基质金属蛋白酶(MMP)-9的动脉变化及与梗死体积、病情严重程度的关系。

1 对象与方法

1.1临床资料 选择2010年9月至2011年10月入住我院神经内科的急性前循环脑梗死患者283例。其中，男210例，女73例，年龄42～90岁，平均(65.6±11.5)岁。所有入选病例每日依据美国国立卫生研究院卒中量表(NHISS)进行临床神经功能评分，其中在意识水平、眼动、上下肢活动的中，任意一项下降≥2分和(或)在言语功能中评分下降≥3分，或在发病72 h内死亡的患者诊断为PCI组，否则为非进展性脑梗死(NPCI)组〔5〕。随机选择本院同期的门诊健康体检者且检查结果正常的志愿者36例作为对照组，其中男22例，女14例，年龄45～78岁〔平均(59.1±11.0)〕岁。三组间性别、年龄无显著性差异。

1.2纳入及排除标准 纳入标准：①首次发病或既往有脑血管病病史，但无明显后遗症者；②脑梗死的诊断遵循1995年全国第四届脑血管病会议制定的诊断标准〔5〕；③发病24 h内入院；④CT或MR证实为前循环脑梗死者。排除标准：①短暂性脑缺血发作或合并脑出血的患者；②入院时有严重意识障碍或存在严重并发症而不能配合神经功能评定的患者；③入院时合并肿瘤、严重外伤、严重感染、脏器功能衰竭、风湿性疾病及其他免疫系统疾病的患者。

1.3材料和方法

1.3.1标本采集及测定 入选病例于入院后24 h内、第3天、第5天、第7天及第10天清晨分别采集肘静脉血3 ml；对照组采集清晨空腹静脉血1次，3 ml。血标本用EDTA管在室温下放置2 h，以4 000 r/min离心10 min，分离上清液分装于Ep管中，置-20℃冰箱中保存待测。血标本收集后采用酶联免疫吸附(ELISA)双抗夹心测定法测定血清MMP-9含量，MMP-9 试剂盒购自武汉博士德生物试剂公司，标本测定时严格按照试剂盒说明书操作。

1.3.2梗死体积计算 以患者发病1 w时复查头部CT或头部MR所显示的责任病灶按Pullicino等〔6〕公式计算梗死体积〔梗死体积(cm)3=π/6×长×宽×层面〕。

1.3.3病情严重程度评估 所有入选病例入院后每日均应用美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)进行神经功能评分，并记录每日的NIHSS评分，依据评分情况分析神经功能缺失程度和病情变化。

2 结 果

2.1三组血清MMP-9水平比较 PCI组和NPCI组发病24 h内MMP-9即明显升高，与对照组〔(184.7±18.0)ng/ml〕比较有显著性差异(P<0.05)，且PCI组明显高于NPCI组(P<0.001)；发病后第3天和第5天时两组MMP-9水平达到高峰，PCI组较NPCI组显著增高(P<0.01)，两组均高于对照组(P<0.01)；发病后第7天PCI组仍高于对照组(P<0.05)，而NPCI组与对照组差异无统计学意义(P>0.05)；发病后第10天时两组MMP-9水平方接近对照组，二者比较无显著性差异(P>0.05)。见表1。

2.2梗死体积与病情严重程度 发病后第3天的血清MMP-9水平与患者发病1 w时的梗死体积及发病后病情最严重时的NIHSS评分比较呈直线相关(r=0.655和r=0.827，均P<0.05)，患者1 w时的梗死体积与发病后病情最严重的NIHSS评分相比呈直线相关(r=0.709，P<0.05)。

表1 三组研究对象血清MMP-9水平比较

2.3单因素分析PCI的危险因素 对入院的进行急性前循环脑梗死患者病情进展相关因素进行单因素分析，可能的影响因素有11个：性别、年龄、脑出血史、高血压病史(ICD)、糖尿病史、缺血性脑血管病史、吸烟史、饮酒史、住院期间并发症、入院第3天血清MMP-9水平、TOAST病因分型。显示有统计学意义的因素有：高血压病史、糖尿病史、缺血性脑血管病史、吸烟史、住院期间发生并发症、入院第3天血清MMP-9水平、TOAST病因分型。见表2。

表2 影响脑梗死病情进展单因素分析

2.4多因素分析PCI危险因素 以病情是否进展加重作为因变量，以上述可能影响脑梗死患者病情进展的相关因素为自变量，进入多因素Logistic回归分析。对入选的283例患者进行多因素分析结果显示：高血压史、糖尿病史、住院期间发生并发症、入院第3天血清MMP-9水平和TOAST病因分型为急性期前循环脑梗死进展的独立危险因素(均P<0.05)。见表3。

表3 影响脑梗死患者病情进展的相关因素的多因素Logistic回归分析

3 讨 论

MMP-9是MMPs家族中的一员，又名明胶酶B，通常以无活性形式的酶原形式合成，分泌至细胞外，被特殊的蛋白酶如纤溶酶激活的MMP-3等切割而产生活性。在正常状态下MMP-9处于低表达水平，MMP-9酶原被激活后迅速降解，以防止其过度的活化。目前研究认为：MMP-9在急性脑梗死中血脑屏障的破坏、炎性反应、继发性脑损伤、血管源性水肿、出血转化起重要作用〔7～11〕。

MMP-9作为神经炎性因子可特异性的破坏IV型胶原蛋白、层粘连蛋白和纤维连接蛋白等脑血管基底膜主要成分，通过降解细胞外基质、促使血管平滑肌细胞凋亡及抑制胶原的形成，破坏血脑屏障，导致脑水肿及出血转化等一系列继发性脑损伤〔9，12〕，使脑组织的破坏进一步增加，致使临床症状加重及病情恶化。急性期脑梗死发生后MMP-9增加导致脑梗死病情进一步加重的机制有：①急性脑梗死及其再灌注损伤引起炎性应答反应，渗出的中性粒细胞及神经胶质细胞产生MMP-9，释放至外周血中，激活的MMP-9一方面参与破坏血脑屏障的引起血管炎性水肿，或梗死后出血的并发症，导致脑组织的再损伤，使病情进一步恶化；另一方面激活的MMP-9可直接引起脑细胞的损伤，而使病情进展加重。②脑梗死后氧化应激作用可使脑组织中MMP-9表达增加及激活，破坏血脑屏障而加重病情。此外，MMP-9有促进动脉粥样硬化形成、血管重构作用。动脉粥样硬化斑块内MMP-9的表达增多，使血管平滑肌中纤维成分大量降解，导致斑块破溃，形成附壁血栓，从而导致脑梗死的发生及病情进展〔13〕。国内学者研究认为，MMP-9水平的升高被认为与血管壁不稳定粥样硬化斑块形成及脑梗死的进展有关〔14〕。

脑梗死发生后，局部炎症反应致使梗死灶局部组织MMP-9表达与活性增高，增高的MMP-9可使血管通透性增高并引起血脑屏障破坏，本研究线性回归分析显示脑梗死发后24 h的MMP-9水平与1 w时头CT或MR所示的责任病灶体积大小相关，且与患者相应的病情严重程度相关，这与国内外相关研究相一致〔15～17〕，提示梗死体积越大，病情越严重，局部的炎性反应越强烈，相应的MMP-9水平的表达越高，进一步导致血管通透性增加并引起血脑屏障的破坏，使MMP-9等炎性因子释放至外周血液系统中。Tanya等〔18〕研究证实：急性脑梗死后第3天内血清MMP-9(r=0.509,P<0.037)水平及MMP-9/三甲氧卡氨嘧啶(TIMP)-1(r=0.59,P<0.013)的比值与(DWI)所示的梗死体积相关。Montaner等〔15〕研究证实MMP-9是急性期脑梗死初始和进展后DWI体积的独立和最有力预测因素。动物研究发现，采用MMP-9基因敲出技术或应用MMP-9抑制剂或抗MMP-9抗体治疗脑梗死模型可明显缩小梗死体积〔19～21〕。

PCI的发生、发展可能是多种危险因素、多种病因及病理生理共同参与的结果。本研究显示血清MMP-9水平为急性期前循环脑梗死进展的独立危险因素。发病24 h内的MMP-9水平越高，表明体内炎性反应越强烈，而由此基础上产生的脑组织的二次损伤有可能愈重，特别是MMP-9在基底膜降解过程中起主要作用，微血管的完整性在局灶性缺血及再灌注时破坏，即BBB被破坏，临床上可出现脑梗死病情恶化进展，使神经功能缺损程度进一步加重，甚至影响患者近期病情恢复和远期预后。

MMP-9是一种与PCI相关的重要炎性因子，直接参与了脑梗死的发生及病情恶化进展的各个环节。因此，通过对急性期脑梗死血清MMP-9相关的深入研究可为临床评估及预测急性期脑梗死病情转归和预后提供新的思路；同时随着对MMP-9的抑制剂在动物实验的深入研究及临床实验进一步探讨，对今后PCI的早期防治亦有重要的临床意义。

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