MMP-9 和S100β 蛋白浓度与动脉血栓形成性脑梗死的相关性分析

谭敏 戴建武 曹莹 胡函文 梁冬蕾 胡志兵（通讯作者）

（广州市第十二人民医院神经内科 广东 广州 510620）

动脉血栓形成性脑梗死约占全部卒中70%左右，，是人类致死、致残的重要疾病之一。韩国的Han 等[1]提出新TOAST 分型，按病因对缺血性脑卒中进行分型，逐渐成为一种常见和公认的有效分型方法。新TOAST 分型将缺血性卒中分为5 型：①动脉粥样硬化性血栓形成（atherothrombosis，AT）；②心源性脑栓塞；③小血管病变（small artery disease，SAD），又称小动脉闭塞型脑梗死；④不明原因的脑卒中；⑤其他明确病因的脑卒中。其中动脉粥样硬化性血栓形成（AT）与小血管病变（SAD）为大动脉和小动脉粥样硬化后通过两种机制导致卒中：①原位血栓形成血管闭塞；②斑块部位的血栓脱落继而栓塞远端血管。近年来大量研究表明炎症在ACI 发病及预后中起着重要作用。基质金属蛋白酶（MMPs）通过降解和再塑细胞外基质，促进斑块破裂进而导致ACI 发生；S100β 蛋白可诱导一氧化氮合酶的过度表达及其释放，导致神经元损伤，激活炎症反应中的核因子κB，并刺激细胞因子周期中小胶质细胞的活化，放大细胞因子炎症级联反应[2]。二者被认为在ACI 的发生发展中起重要作用。本研究通过观察动脉粥样硬化性血栓形成（Atherosclerotic thrombosis，AT）组、小血管病变（Small artery disease，SAD）组血清S100β 蛋白、MMP-9 浓度，探讨其与大动脉、小动脉粥样硬化性血栓的关系。

1.资料与方法

1.1 一般资料

选取2016 年1 月—2018 年12 月广州市第十二人民医院神经内科ACI 患者65 例。其中男36 例，女29 例。AT 组34例，男19 例，女15 例；SAD 组31 例，男17 例，女14 例。选取我院体检中心体检的健康人群50 例为正常对照。男26 例，女24 例。入选人群均签署知情同意书。入选标准：所有患者均急性起病，有明确神经系统损害局灶体征，经头颅CT 与（或）MRI 确诊为：（1）动脉粥样硬化性血栓形成（atherothrombosis，AT）（2）小血管病变（small artery disease，SAD）。两组均排除以下情况：（1）肝肾功能损害、心肌梗死等；（2）近14日未服用以下药物：他汀类降脂药、抗生素等。

1.2 方法

采用ELISA 法检测患者血浆MMP9 及S100β 蛋白浓度。对照组于清晨空腹采取5ml 肘静脉血，ACI 患者于入院时急查5ml静脉血1 次，所有血液均置于普通真空采血管中，4℃下静置30 min 后，离心机4000r/min 离心15min，分离血清并置于EP 管中，-70℃冰箱保存，成批采用酶联免疫吸附法测MMP-9 及S100β 蛋白的浓度。

1.3 统计学方法

数据采用SPSS21.0 统计软件处理。计量资料采用均数±标准差（±s）表示，并进行正态与方差齐性检验，组间计量资料的比较用ANOVA方差分析。方差不齐时行数据转换或秩和检验。MMP-9 与S100B 蛋白之间的相关性使用Pearson 相关性分析。以a=0.05 为检验水准，P＜0.05（双侧）为差异有统计学意义。

2.结果

2.1 各组间年龄无显著差异。ACI患者血脂、空腹血糖（FBG）、Cysc 与对照组相比有显著性差异（P＜0.05）；同时，较之于SAD 组，AT 组上述指标无显著性差异（P＞0.05），见表1。

表1 入选各组一般资料比较（±s）

表1 入选各组一般资料比较（±s）

注：与对照组比较，aP ＜0.05；与SAD 组比较，bP ＜0.05；三组年龄无显著差异，P ＞0.05。

组别 年龄（岁） TG（mmol/L） CHOL（mmol/L） LDL（mmol/L） FBG（mmol/L） Cysc（mg/L）AT 组 67.40±7.62 2.90±1.45a 5.14±1.51a 3.34±0.59a 7.36±1.60a 1.11±0.38a SAD 组 66.32.±8.06 2.72±1.68ab 5.01±1.70ab 3.21±0.58ab 7.14±1.58ab 1.03±0.36ab对照组 65.20±6.46 1.70±0.42 3，61±1.16 2.36±1.16 5.80±1.44 0.77±1.44

2.2 三组患者S100β 蛋白、MMP-9 浓度比较。与对照组相比，AT 组与SAD 组的血清S100β 蛋白、MMP-9 浓度均显著升高（P均＜0.05）；较之于SAD 组，AT 组S100β 蛋白、MMP-9 浓度上升较显著（P＜0.05），见表2。

表2 血清S100β 蛋白、MMP-9 浓度比较（±s）

表2 血清S100β 蛋白、MMP-9 浓度比较（±s）

注：与对照组比较，aP ＜0.05，与SAD 组比较，bP ＜0.05。

组别 例数 S100β 蛋白（mg/ml） MMP-9（ng/ml）AT 组 34 3.22±0.34a 323.09±34.59a SAD 组 31 5.34±1.06ab 549.29±48.59ab对照组 50 1.05±0.16 188.50±34.40

2.3 AT 组、SAD 组患者血清S100β 蛋白与MMP-9 浓度相关性检测结果：采用Pearson 相关统计分析，无论是AT 组还是SAD 组，S100β 蛋白与MMP-9 相关性均无统计学意义（R=0.207，P＞0.05；R=0.307，P＞0.05）。见图1、2。

图1 AT 组血清S100β 蛋白与MMP-9 浓度相关性散点图

3.讨论

我国第三次国民死因调查结果表明，脑卒中已成为我国居民的首位致残和致死原因。严重威胁我国人民生命和健康，同时给家庭和社会带来沉重的经济负担和思想负担。动脉血栓形成性脑梗死是最常见的脑卒中类型，占全部脑卒中的60%～80%。随着影像学的发展，对缺血性卒中病因认识逐渐提高，公认用于急性缺血性卒中病因学分型为Org 10172 试验TOAST[3]分型标准。2007年2 月，韩国神经病学专家Han[1]等在此基础上提出改良新TOAST卒中分型，继续开展进一步准备的病因学研究，对动脉血栓形成性脑梗死一级预防与二级预防策略、预后及复发判断有重要的意义。他认为动脉粥样硬化性血栓形成不应过度强调狭窄程度，而应强调有无易损斑块；而炎症反应引起的氧化应激是动脉粥样硬化易损斑块的起始环节，并贯穿于动脉粥样硬化的整过程。动脉血栓形成性脑梗死包括大动脉和小动脉的血栓形成，其基本原理均为炎症应激致易损斑块的生物应答。因此，通过抑制炎症级联反应，是脑梗死一级预防及二级预防有效的策略。

基质金属蛋白酶-9（Matrix metalloproteinases，MMP-9）是中性蛋白水解酶家族中的一种，与血管病变关系极为密切，具有锌钙离子依赖性，其主要作用为降解与再塑细胞外基质，维持基质动态平衡，参加炎症反应诸多病生过程[4]。Sakata 研究表明动脉血管细胞外基质的重塑是血管损伤的组织学特征，后果可以造成血管基底膜与内膜破坏、中膜变薄、炎性细胞迁移、血管结构重建，从而导致动脉的早期扩张、动脉瘤形成，晚期动脉狭窄[5]。

Shah[6]等报道，MMPs 在粥样斑块脂核边缘与肩部高表达，可使脂核边缘与肩部的细胞外基质降解大于合成，促使斑块破裂。由此推论MMP-9在预测易损粥样斑块破裂中具有重要的价值。本研究发现，AT 组、SAD 组患者血清MMP-9 浓度明显高于对照组，AT 组MMP-9 浓度较SAD 组又有明显升高，表明与小动脉闭塞型脑梗死比较，大动脉粥样硬化型脑梗死患者血清MMP-9 水平显著升高，可能与梗死面积以及组织损伤 程度有关。

血清S100β蛋白是一类由星形胶质细胞分泌的细胞因子[7]，它是神经胶质细胞的标志性蛋白，是神经元与胶质细胞相互作用的纽带，易透过血脑屏障。正常人血清中含量很低且十分稳定，但缺血性脑卒中时脑组织受损、血脑屏障破坏，由此产生的大量血清S100β蛋白透过血脑屏障，使血清S-100β蛋白含量升高。因此，通过检测外周血中S-100β 蛋白浓度可反映脑损害的严重程度。本研究结果也显示，AT 组、SAD 组患者血清血脂、空腹血糖（FBG）、Cysc 明显升高的同时，S100β 蛋白浓度明显高于对照组，且AT 组患者血清S100β 蛋白浓度较SAD 组明显升高，可见与动脉粥样硬化性血栓形成相关。

本研究的相关性分析表明，AT 组及SAD 组血清MMP-9 、S100β 蛋白浓度并无明显相关，可能与炎症反应过程复杂有关。也可能由于两者出现峰值不同步造成不相关。因此，MMP-9 、S100β 蛋白在ACI 患者的高表达提示可能与动脉粥样易损斑块的形成有关。联合检测血清MMP-9、 S100β 蛋白可能是对动脉血栓形成性脑梗死患者一级预防和二级预防最为有效的策略之一。