MMP-9/TIMP-1比值与高血压脑出血病情的相关性研究

程伟，包艳娥，李婉秋，黄豫军，吴磊

高血压脑出血（hypertensive intracerebral hemorrhage，HICH）是临床最常见的脑出血类型，中老年男性高发，且随年龄增大其发病率增加。该病发生的病理机制是高血压致脑底小动脉玻璃样或纤维样变性、坏死，管壁弹性减弱，当患者脑力、体力活动过大或情绪激动时血压迅速升高导致细小动脉破裂出血[1,2]。HICH 患者的治疗结局差异巨大，多认为与病情严重程度、治疗及时程度等相关，但随HICH 患者基数增大、不少病情及治疗相似的患者预后仍相差较大，推测存在其他影响治疗结局的关键因素，明确此类因素并针对性干预可能是HICH患者治疗结局优化的重要途径之一。基质金属蛋白酶-9（matrix metalloprotein-9，MMP-9）/金属蛋白酶组织抑制因子-1（tissue inhibitor of metalloproteinase-1，TIMP-1）比值已在高血压大鼠组织中[3]、实验性自身免疫性脑脊髓炎小鼠[4]等心脑血管病变的基础研究中被证实与病情严重程度密切相关，但该比值与疾病具体治疗结局的关系研究涉及极少。本文探讨HICH 患者入院后早期的MMP-9/TIMP-1 比值与病情及治疗预后的内在联系，旨在为后续此类患者的病情评估、预后预测等提供可靠、便捷的新指标。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取 2016 年 1 月至 2020 年 1 月在本院接受手术治疗的 HICH 患者 208 例为 HICH 组，男 110 例，女98 例；年龄51~78 岁，平均（65.96±11.54）岁。纳入标准：原发性高血压且符合HICH 诊断标准[5]；首发脑出血，院外无相关治疗史；符合脑出血手术指征；配合相关治疗及检查，患者直系亲属签署知情同意书。排除标准：既往脑出血、脑卒中、脑外伤病史；合并脑肿瘤、癫痫、精神疾患等脑部病史；合并基础性认知功能异常；合并其他原因导致的脑出血。选取同期在本院进行体检的健康志愿者200例为正常对照组，签署知情同意书后入组并留取血液标本，体检时各项检查结果均在正常范围内、未合并脑部疾患或病史、无心血管病史，男99 例，女性101 例；年龄 49~80 岁，平均（66.04±12.08）岁。2 组性别、年龄分布差异无统计学意义（P＞0.05）。本研究获得医院伦理委员会审批通过。

1.2 方法

1.2.1 MMP-9/TIMP-1 比值测定 采集2 组受试者入组即刻的清晨空腹外周静脉血3 mL，离心（3 000 r/min、10 min）后获得血清标本，采用酶联免疫吸附法测定MMP-9、TIMP-1水平并计算MMP-9/TIMP-1比值。

1.2.2 临床资料收集 收集所有患者的临床资料，包括性别、年龄、高血压病程、发病至手术时间、出血位置、出血量、破入脑室、脑损伤程度、手术方式、MMP-9/TIMP-1比值。

参考脑卒中患者改良爱丁堡-斯堪的那维亚评分（modified Edinburgh-Scandinavia stroke scale，MESSS），将入组HICH 患者根据脑损伤严重程度分为轻型（n=36）、中型（n=127）、重型（n=45）。患者入院确诊为HICH后6月，采用电话或者门诊复诊的方式，采用格拉斯哥预后评分（Glasgow outcome scale，GOS）评估患者的预后：5分，伴轻度残疾但可正常生活；4分，有残疾、但可独立生活，在保护下可进行工作；3 分，有残疾且日常生活需要照料；2 分，植物生存；1 分，死亡。GOS 4~5 分为预后良好并归于预后良好亚组（n=145），GOS 1~3分为预后不良且归于预后不良亚组（n=63）。

1.3 统计学处理

采用SPSS20.0软件对数据进行分析。计数资料以率（百分比）表示，χ2检验；计量资料以（）表示，t检验。相关性分析采用Pearson检验，MMP-9/TIMP-1比值对HICH患者治疗预后的预测价值采用受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线，HICH患者治疗预后不良的危险因素分析采用单因素、多因素回归模型。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 2组MMP-9/TIMP-1比值的比较

正常对照组和HICH 组的MMP-9/TIMP-1 比值分别为（0.69±0.09）、（1.10±0.27），HICH 组患者外周血的 MMP-9/TIMP-1 比值高于正常对照组，有显著性差异（t=20.412，P=0.000）。

2.2 不同病情HICH患者的MMP-9/TIMP-1比值比较

轻型、中型、重型HICH患者的MMP-9/TIMP-1比值分别为（0.87±0.10）、（1.17±0.20）、（1.34±0.28），有显著性差异（F=52.096，P=0.000）。相关性分析显示，MMP-9/TIMP-1 比值与HICH脑损伤程度呈正相关（r=0.716，P＜0.05）。

2.3 不同预后HICH患者MMP-9/TIMP-1比值比较及其预测价值

HICH 患者中，预后良好亚组和预后不良亚组的MMP-9/TIMP-1 比值分别为（1.01±0.14）、（1.20±0.29），预后良好亚组的MMP-9/TIMP-1 比值低于预后不良亚组，有显著性差异（t=6.375，P=0.000）。ROC 曲线显示，外周血 MMP-9/TIMP-1 比值预测HICH 患者预后不良的最佳截断值为1.13，AUC 为0.831（95%CI0.772~0.891），对应的灵敏度、特异度分别为69.84%、75.86%，见图1。

图1 MMP-9/TIMP-1比值预测HICH患者预后不良的ROC曲线

2.4 HICH患者预后不良危险因素的单因素分析

预后良好亚组、预后不良亚组的性别、年龄、高血压病程、发病至手术时间、出血位置、手术方式的分布差异无统计学意义（P＞0.05）；出血量、破入脑室、脑损伤程度、MMP-9/TIMP-1 比值的分布差异有统计学意义（P＜0.05），见表1。

表1 HICH患者预后不良危险因素的单因素分析例（例，n）

2.5 HICH患者预后不良危险因素的多因素分析

以HICH患者的治疗预后作为因变量（0=预后良好，1=预后不良），单因素分析中具有差异的指标出血量、破入脑室、脑损伤程度、MMP-9/TIMP-1比值纳入多因素回归模型中，Logistics分析结果显示，出血量＞30 mL、出血破入脑室、重型脑损伤、MMP-9/TIMP-1 比值＞1.13 是HICH 患者预后不良的独立危险因素（P＜0.05），见表2。

表2 HICH患者预后不良危险因素的多因素分析

3 讨论

HICH患者经积极治疗仍可遗留不同程度认知或肢体功能障碍，积极改善患者治疗结局、优化其生活质量是临床技术革新及各项研究开展的最终目的。鉴于HICH患者的预后差异巨大性，早期筛查预后不佳高风险人群并进一步完善治疗方案可能是HICH患者最终结局改善的可行方法。MMP-9是基质金属蛋白酶家族的重要分子之一，具有降解细胞外基质等作用，已经被杨占辉等[6]、唐兆华等[7]研究证实在维持血脑屏障功能方面具有重要作用。TIMP-1 是MMP-9 的拮抗剂，两者特异性结合后MMP-9活性被抑制并发挥脑保护作用，Houben等[8]的研究指出TIMP-1 可促进髓鞘再生；李琳瑕等[9]也指出HICH 患者血清MMP-9水平升高、TIMP-1水平也反应性增加，可能与机体的自我保护机制相关。本文HICH 患者发病后外周血MMP-9/TIMP-1比值确实较正常对照组有明显上升，这与Wei等[10]所述大鼠脑缺血再灌注后MMP-9/TIMP-1失衡致血脑屏障功能障碍的结果基本吻合。以上结果提示MMP-9/TIMP-1 比值升高在HICH 的病情进展过程中发挥一定作用，故推测其可能在具体病情评估、治疗结局预测方面也有价值。

本文根据HICH 患者的入院后病情严重程度将其分为轻型、中型、重型，分析发现随病情分级增加外周血MMP-9/TIMP-1比值明显增加，且相关性分析发现MMP-9/TIMP-1比值与HICH 患者的病情严重程度呈正相关，明确MMP-9/TIMP-1比值在评估HICH 病情方面的作用，这也与既往研究[11-13]所述MMP-9 表达异常增加，TIMP-1 对其抑制不足导致血脑屏障功能持续损伤的结论吻合。再次跟进HICH患者的治疗预后将其分为预后不良亚组、预后良好亚组，发现预后不良亚组的入院后早期MMP-9/TIMP-1比值较高且ROC曲线明确该比值对HICH患者的治疗预后具有早期预测价值，其内在机制不明，推测与MMP-9/TIMP-1 比值较高者病情严重、随病情严重程度增加患者治疗预后恶化等相关。

为明确HICH 患者治疗预后不良的具体危险因素，将包括入院后早期MMP-9/TIMP-1 比值在内的指标纳入单因素、多因素分析，发现出血量＞30 mL、出血破入脑室、重型脑损伤、MMP-9/TIMP-1 比值＞1.13 是HICH 患者预后不良的独立危险因素。MMP-9/TIMP-1 比值＞1.13 是基于ROC 曲线中MMP-9/TIMP-1 比值对HICH 患者预后不良的预测临界值所得，提示MMP-9/TIMP-1 失衡、MMP-9 活性过高可直接导致 HIGH 患者治疗预后不良，可能与唐兆华等[7]研究所述脑出血后ERK 通路过度活化、MMP-9大量分泌致创伤性脑水肿持续加剧等机制相关。出血量、出血破入脑室、重型脑损伤对HICH预后的影响已在乔卫东等[14]、关则俭等[15]研究中被证实。

综上所述，可得出结论，HICH 患者入院后早期MMP-9/TIMP-1比值可能可用于具体病情评估，且该比值较高是患者治疗预后不良的影响因素之一，MMP-9/TIMP-1 比值可能作为日后临床工作者HICH治疗中的又一参考指标。