急性缺血性脑卒中患者血清MMP-9及TIMP-1 的变化及其临床意义

岳蕴华，白旭东，张小宁，马建华，毛洁萍，曾海波，地拉娜木，米合热依

缺血性脑卒中已成为目前主要的致死性疾病之一，其致残率占所有疾病的第一位。有研究表明，血清基质金属蛋白酶9(matrix metalloproteinase-9，MMP-9)与脑梗死关系密切［1］。而金属蛋白酶组织抑制因子1(tissue inhibitor of metalloproteinase-1，TIMP-1)为MMP-9 特异性抑制剂，与MMP-9 有着相互依赖与制约的关系［2］。为此，本研究对急性缺血性脑卒中(acute ischemic stroke，AIS)患者的血清MMP-9、TIMP-1 水平进行了动态观察，并分析其与患者病情、预后的关系。

1 材料与方法

1.1 一般资料 选择2009 年7 月～2012 年1月新疆医科大学第一附属医院神经内科，乌鲁木齐市友谊医院神经内科住院的280 例发病24h 内的缺血性脑卒中患者，男160 例，女120 例，年龄27～83岁，平均66.5±13.28 岁。诊断符合全国第四届脑血管会议的诊断标准，入选标准:(1)首次发病，既往无脑血管病病史;(2)发病24h 内入院;(3)有神经功能缺损，并经头部CT 和(或)磁共振成像检查证实。排除标准:(1)有明显的肝、肾或心功能衰竭;②排除严重的进行性脑内器质性疾患，如脑炎、变性病等;③排除患有恶性肿瘤、全身感染性疾病、自身免疫性疾病、严重心肝肾疾病、3 月内有脑卒中史、外伤手术史。选择同期在本院门诊行体检的健康者164 例为对照组，男性95 例，女性69 例，年龄34～82 岁，平均65.6±11.7 岁。

1.2 研究方法

1.2.1 血清MMP-9、TIMP-1 检测 对照组晨起空腹抽取静脉血3ml，病例组分别于发病24h 内、发病3d、14d、28d 抽取静脉血3ml，立即低温离心(-4℃，4000r/min，10min)，离心取血清，-80℃保存备用。应用酶联免疫吸附法(ELISA 法)测定血清MMP-9 及TIMP-1 含量。MMP-9 及TIMP-1 试剂盒购自美国R＆D 公司。

1.2.2 临床神经功能缺损程度评分 根据美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)于入院当天对全部患者进行神经功能缺损程度评估，分为轻型组(70 例)(NIHSS＜4 分)，中型组(154 例)(NIHSS≤4～15 分)，重型组(56 例)(NIHSS≥15 分)。

1.2.3 预后评定 按中华神经科学会的脑卒中患者临床神经功能缺损程度评分标准，基本治愈:功能缺损评分减少91%～100%，病残程度为0 级;显著进步:功能缺损评分减少46%～90%，病残程度为1～3 级;进步:功能缺损评分减少8%～45%;无变化:功能缺损评分减少不足17%或增多或死亡。

1.3 统计学方法 应用SPSS 13.0 统计软件包进行统计分析。计量资料以±s 表示，分别进行正态性、方差齐性检验，两组比较采用两独立样本t检验，多组比较采用单因素方差分析(F 检验)。计数资料以百分比(%)频数、率表示，采用χ2检验。血清MMP-9、TIMP-1 水平与病情恢复程度的关系，采用直线相关分析。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 AIS 组与对照组基本资料比较 AIS 组与对照组年龄、性别构成、体质量指数、高血压病、糖尿病、血糖、收缩压、舒张压、血清高密度脂蛋白胆固醇、总胆固醇、三酰甘油水平差异无统计学意义(P＞0.05)。血清低密度脂蛋白胆固醇和高敏-C 反应蛋白水平差异有统计学意义(P＜0.05)(见表1)。

2.2 AIS 组在不同时期血清MMP-9、TIMP-1水平及MMP-9/TIMP-1 比值与对照组的比较 AIS组在不同时期血清MMP-9、TIMP-1 水平及MMP-9/TIMP-1 比值组间有差异(P＜0.01)。MMP-9/TIMP-1 比值在发病14d、28d 组间比较没有差异，其余组间比较有差异(P＜0.01)或(P＜0.05)(见表2)。

2.3 不同神经功能缺损程度的AIS 患者血清MMP-9、TIMP-1 的比较 轻、中、重型AIS 患者血清MMP-9、TIMP-1 水平及MMP-9/TIMP 比值差异有统计学意义(P＜0.01)。3 组间两两比较，轻型组与中型组、重型组血清MMP-9、TIMP-1 水平差异有统计学意义(P＜0.05)。3 型间MMP-9/TIMP 比值比较，差异无统计学意义(P＞0.05)(见表3)。

2.4 发病28dAIS 患者的预后与血清MMP-9、TIMP-1 的关系 发病28d 不同预后组的AIS 患者血清MMP-9、TIMP-1 水平、MMP-9/TIMP 比值组间差异有统计学意义(P＜0.05)，其中基本治愈组和显著进步组较无变化组明显减少(t=4.357、2.821、1.994 和t=3.047、2.731、3.647，P 均＜0.01)，血清MMP-9 和TIMP-1 水平与病情恢复程度呈负相关(分别为r=-0.402，-0.321，P＜0.05)(见表4)。

2.5 血清MMP-9 水平与AIS 组其他指标的相关分析 入院即时AIS 患者血清MMP-9 水平与TC、TG、血压均不相关;但与血糖、LDL 及hs-CRP 呈正相关(r=0.284，0.268，0.356，P 均＜0.05)(见表5)。

表1 AIS 组与对照组基本资料比较

表2 对照组与AIS 组不同时期血清MMP-9、TIMP-1 水平及MMP-9/TIMP-1 比值的比较(±s)

表2 对照组与AIS 组不同时期血清MMP-9、TIMP-1 水平及MMP-9/TIMP-1 比值的比较(±s)

与对照组比较* P＜0.01，#P＜0.05

表3 不同神经功能缺损程度的AIS 患者血清MMP-9、TIMP-1 及MMP-9/TIMP 的比较(±s)

表3 不同神经功能缺损程度的AIS 患者血清MMP-9、TIMP-1 及MMP-9/TIMP 的比较(±s)

与轻型比较* P＜0.01，#P＜0.05

表4 AIS 患者各组预后的血清MMP-9、TIMP-1 及MMP-9/TIMP 比较(±s)

表4 AIS 患者各组预后的血清MMP-9、TIMP-1 及MMP-9/TIMP 比较(±s)

与无变化组比较* P＜0.01

表5 血清MMP-9 水平与AIS 组其他指标的相关分析

3 讨论

近年来，作为基质金属蛋白酶家族中重要成员的MMP-9 在急性脑梗死中的地位和作用越来越引起人们的关注，成为当前研究的热点之一［3，4］。现阶段研究发现，MMP-9 激活时能降解血管基底膜的主要成分:明胶、Ⅳ/V 型胶原、纤维连接蛋白、粘连蛋白等，破坏血脑脊液屏障，使其通透性增加［5，6］。通过血管中膜平滑肌细胞迁移、增殖、凋亡及细胞外基质的重塑在动脉粥样硬化斑块的形成、发展及破裂中发挥重要作用［7］，还可以降解斑块纤维帽成分，加速斑块破裂而导致脑梗死的发生［8］。在正常状态下，MMP-9 处于低表达水平，而脑梗死后MMP-9 的表达明显增加，与基底膜的损伤呈正比，与血管源性水肿相一致，并与病灶大小和病情严重程度有关［9］。TIMP-1 是MMP-9 的内源性抑制剂，对由MMP-9 产生的基质降解起重要的平衡作用［10］。随着MMP-9水平增高，TIMP-1 相应代偿性增高。正常脑组织中，基质金属蛋白酶与TIMPs 之间保持动态平衡;在病理条件下，两者平衡失调是导致血管源性脑水肿和继发性脑损害的关键，因此脑梗死的病情及预后与MMP-9 与TIMP-1 的平衡关系密切相关［11，12］。MMP-9 通过多种途径参与了缺血性脑卒中的发病机制，本研究从临床角度就这一问题作了初步探讨。

本研究发现，急性缺血性脑卒中患者血清MMP-9、TIMP-1 水平明显高于正常对照组，且随病程变化而不同，在发病24h 内最高，发病3d 仍处较高水平，至发病14d、28d 明显回落，但仍高于正常对照组。提示在AIS 发病的早期，MMP-9 TIMP-1 即有显著增高的水平。这与国内外一些学者的研究一致［13～16］。同时发现，MMP-9/TIMP-1 的比值在发病24h 内和3d 也明显高于对照组，可能在AIS 的早期即存在炎症反应所介导的基质降解失控。

在对AIS 患者病情及预后进行分析，本研究发现AIS 患者病情越重，MMP-9、TIMP-1 水平越高，MMP-9/TIMP-1 比值也随之增大。可能与重型组梗死面积较大，血脑屏障受损较严重，溢入外周血液的MMP-9 多，且引起的全身炎症反应较重，产生更多的MMP-9，故血清中MMP-9 含量较高［10］。在发病28d时，发现预后无变化组的MMP-9、TIMP-1 水平及MMP-9/TIMP-1 比值明显高于基本治愈组与显著进步组，提示MMP-9、TIMP-1 水平的高低及MMP-9/TIMP-1 比值失衡可反应脑卒中患者的预后。这与以往国内外的研究相一致［17～19］。

本研究经Pearson 相关分析显示入院即时AIS患者血清MMP-9 与hs-CRP 水平呈高度相关，说明MMP-9 与hs-CRP 联系密切，炎症状态下两者呈现一致性变化。新近研究表明［20］，MMP-9 与CRP 可能参与了脑梗死的炎性反应，国外Aoi 等研究表明CRP 可直接诱导内皮细胞的凋亡及单核细胞产生TNF-α、IL-1β 等炎性介质，继而增加MMP-9 的产生，而内皮细胞凋亡和MMP-9 产生增加了动脉粥样硬化斑块的不稳定性，可促进动脉粥样硬化斑块的破裂，促进脑梗死的发生［21］。同时本研究发现AIS 患者血清MMP-9 水平与血糖、LDL-C 呈正相关，可能与高糖、高脂毒性使氧化应激和炎症反应加剧，从而参与AS 的发生、发展，最终导致斑块破裂和血栓形成，发生血管事件［22］。

以上表明血清MMP-9、TIMP-1 水平的变化及MMP-9/TIMP-1 比值失衡可作为判断缺血性脑卒中预后的生物学指标。但因为本研究纳入的病例未能进行长期随访，缺乏长期的动态监测，对3m 后恢复期的MMP-9、TIMP-1 水平，MMP-9/TIMP-1 比值的变化与卒中预后之间的关联未能进行有效分析，以及MMP-9、TIMP-1 水平和MMP-9/TIMP-1 比值与卒中复发的关系尚需进一步研究与探讨。

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