急性缺血性脑卒中患者血清基质金属蛋白酶-9、血管生成素1与神经功能缺损及近期预后的关系研究

沈 杰，钟 明，罗永杰

(1.成都市第二人民医院神经内科，四川 成都 610017；2.四川省医学科学院·四川省人民医院神经内科，四川 成都 610072)

在我国，每年脑卒中新发病例可达250万人次，其发病率及死亡率居世界首位[1]。急性缺血性脑卒中(acute ischemic stroke，AIS)占全部脑卒中的主要部分，现代医学解释其病理基础为动脉粥样硬化，组织坏死及脂质沉积可影响内皮细胞功能，并加重炎症及氧化应激反应，加速病情发展[2]。基质金属蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9，MMP-9)为临床新型炎性因子标志物的一种，参与动脉粥样硬化斑块的形成，从而诱发脑梗死[3]。AIS患者脑组织缺血、缺氧性改变可导致神经细胞变性坏死，而梗死部位中缺血半暗带存在侧支循环，具有一定活性的神经细胞，若可早期诊断并评估其神经功能缺损程度，并给予对症治疗则可在一定程度上挽救尚存活的神经细胞，从而改善预后[4]。血管生成素1(angiopoietin-1，Ang-1)具有促进组织再生、降低血管通透性、抑制神经细胞凋亡等作用[5]。现临床对MMP-9、Ang-1与脑缺血的早期诊断与预后评估方面的价值分析尚无定论。本研究探讨AIS患者血清MMP-9、Ang-1与神经功能缺损及近期预后的关系，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料选取2017年12月至2020年12月于我院接受治疗的115例AIS患者为观察组，纳入标准：①符合第四届全国脑血管病学术会议中有关AIS诊断标准[6]，并经头颅CT、MRI等影像学确诊者；②自愿签署知情同意书者；③临床资料完整者；④年龄>18岁，具有独立自主民事能力者；⑤首次发病且发病至入院时间<72 h者。排除标准：①合并颅脑肿瘤及其他恶性肿瘤者；②经颅脑磁共振扩散加权成像确诊为脑出血者；③近3个月内曾接受抗炎、抗凝等治疗者；④既往有卒中史，并存在明显后遗症者；⑤合并急性感染、肝肾功能衰竭、精神类疾病等者；⑥病情危重需行急诊溶栓治疗者。同期健康体检者89例为对照组，经体检证实健康状态，头颅CT等检查无异常，既往无脑卒中病史。本研究已获得医院伦理会员会批准。

1.2 方法

1.2.1临床资料收集 收集所有对象的临床资料，并对其进行为期3个月的出院随访。一般资料包括性别、年龄、吸烟史、饮酒史、体质量指数(BMI)、入院时美国国立卫生研究院卒中量表评分(NIHSS)，病史、梗死面积、发病至治疗时间、改良Rankin评分(mRS)等。NIHSS量表[7]包括意识(0～3分)、凝视(1～2分)、视野(0～3分)、面瘫(0～3分)、上肢运动(0～4分)、下肢运动(0～4分)、共济失调(0～2分)、感觉(0～2分)、语言(0～3分)、构音障碍(0～2分)、忽视(0～2分)，其中意识水平又包括提问(0～2分)及指令(0～2分)，总分0～42分。梗死面积分为腔隙性梗死(梗死灶直径<1.5 cm)、小面积梗死(梗死灶直径1.6～3.0 cm)、中面积梗死(梗死灶直径3.1～5.0 cm)、大面积梗死(梗死灶直径>5.0 cm)。mRS量表[8]评分总分为0～6分，0分为无症状，1分为有症状，但不影响日常活动，2分为轻度残障，3分为中度残障，4分为重度残障，5分为严重残障，6分为死亡。

1.2.2血清MMP-9及Ang-1检测 观察组入院次日清晨，对照组受检当天，采集空腹肘静脉血后常规提取血清保存，采用酶联免疫吸附法测定MMP-9、Ang-1水平，试剂盒分别来自上海联迈生物工程有限公司于江苏江莱生物技术有限公司。

1.2.3分组方法 入院时给予NIHSS评分，分为轻度缺损组(<4分)、中度缺损组(4～15分)、重度缺损组(>15分)。随访90天记录mRS评分，分为预后良好组(0～2分)和预后不良组(>2分)。

1.3 观察指标两组血清MMP-9及Ang-1水平。评估各血清学指标单独及联合检测对AIS的早期诊断效能。比较不同神经功能缺损严重程度组间血清MMP-9及Ang-1水平，分析AIS患者血清MMP-9及Ang-1与神经功能缺损的关系。比较不同预后结果组间水平，分析AIS患者血清MMP-9及Ang-1水平与近期预后的关系。

1.4 统计学方法采用SPSS 20.0统计学软件分析数据。计数资料以率(%)表示，组间比较采用χ2检验；计量资料用均数±标准差表示，多组间比较采用单因素方差分析及SNK-q检验；相关性分析采用Spearman分析法；预测价值分析采用ROC曲线分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组临床资料比较观察组高血压史、糖尿病史、心房颤动史、MMP-9水平高于对照组，血清Ang-1水平低于对照组(P<0.05)，两组其余资料比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 两组临床资料比较

2.2 血清MMP-9及Ang-1水平对AIS的早期诊断效能血清MMP-9单独检测诊断AIS的曲线下面积(AUC)为0.839，血清Ang-1诊断的AUC为0.811，两者联合诊断的AUC为0.907，均可作为AIS患者的早期诊断指标(P<0.05)，见表2及图1。

表2 血清MMP-9及Ang-1水平对AIS的早期诊断效能

图1 血清MMP-9及Ang-1对AIS早期诊断效能的ROC曲线

2.3 不同神经功能缺损严重程度组间血清MMP-9及Ang-1水平比较不同神经功能缺损严重程度组间MMP-9、Ang-1水平差异有统计学意义(P<0.05)，MMP-9水平重度缺损组>中度缺损组>轻度缺损组，Ang-1水平重度缺损组<中度缺损组<轻度缺损组(P<0.05)。见表3。

表3 不同神经功能缺损严重程度组间血清MMP-9及Ang-1水平比较

2.4 不同预后结果组间MMP-9、Ang-1比较预后不良组MMP-9水平高于预后良好组，Ang-1水平低于预后良好组(P<0.05)，见表4。

表4 不同预后组间MMP-9、Ang-1水平比较

2.5 AIS患者血清MMP-9、Ang-1水平及神经功能缺损及预后的关系AIS患者MMP-9与神经功能缺损及预后均呈正相关，Ang-1水平与神经功能缺损及预后均呈负相关(P<0.05)。见表5。

表5 AIS患者血清MMP-9、Ang-1水平及神经功能缺损及预后的关系

3 讨论

脑血管疾病与心血管疾病及恶性肿瘤共同构成现临床3大主要死亡原因，具有高发病率、高死亡率、高致残率等特点，70%以上的存活患者会伴随不同程度的后遗症[9]。AIS占脑血管疾病主要部分，因脑血管壁异常、动脉粥样硬化、血流状态学改变等因素发病，患者脑血管闭塞且供血不足，进而出现一系列神经功能异常症状[10]。随临床对AIS病因的不断了解，炎症介质对脑梗死发生发展的影响已有大量报道证实[11]，现已明确的相关因子多以传统炎症介质为主，秦世杰等[12]发现老年AIS患者白细胞介素-6(IL-6)、超敏C反应蛋白(hs-CRP)等炎症因子明显升高，且与预后具有明显相关性。MMP-9为内肽酶的一种，主要由巨噬细胞、血管内皮细胞等分泌，为临床新型炎症因子，IL-6及肿瘤坏死因子α(TNF-α)等炎症因子可促进其水平的升高，加重机体炎症反应。研究表明，侧支循环的形成是AIS预后的关键，但目前对侧支循环的影响因素探讨尚不明确[13]。方丽萍等[14]认为侧支循环的形成涉及多种因子参与，其中Ang-1属于重要血管生成因子，可促进AIS患者侧支循环的形成。但迄今为止，有关MMP-9及Ang-1联合诊断AIS，并评估患者神经功能缺损程度及预后的研究较少。本研究显示，血清MMP-9单独诊断AIS的AUC为0.839，Ang-1诊断AUC为0.811，两者联合检测诊断的AUC为0.907，均可作为AIS患者的早期诊断预测因子，且联合诊断的特异性更是高达91.30%，为临床早期诊断提供新思路。

动脉粥样硬化为AIS的主要病因，而这一病理过程的形成又与炎症介质的作用密不可分。黄信全[15]及柳丰慧[16]等认为Ang-1及MMP-9可参与动脉粥样硬化发生和进展。而本研究深入探讨以上两种细胞因子与AIS发病及预后的关系，结果显示，AIS患者随神经功能缺损严重程度的加剧，其MMP-9水平升高，具有正相关性，而Ang-1水平降低，具有负相关性。可见，血清MMP-9、Ang-1均是AIS患者神经功能缺损的影响因素。分析是因为，AIS发病后脑组织血流量明显下降，而溃破的斑块可加重炎症反应，使得IL-6、白细胞介素-18、TNF-α等大量释放，并激活MMP-9表达上调，而大量的炎症介质又可加重对血脑屏障的破坏，并通过血管毛细血管基底膜降解后进入脑组织，造成神经细胞损伤。且研究显示MMP-9的过度表达是造成脑血管基底膜破坏的原因之一，严重者可促进脑水肿的形成。Ang-1可通过参与磷酸化丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶转换，激活细胞信号传导，并起到阻止神经细胞凋亡的作用。研究发现，Ang-1的神经元保护作用具有剂量依赖性。AIS患者脑组织神经细胞凋亡迅速，血脑屏障完整性损坏，血管通透性增加，血管新生较少，而Ang-1表达降低，无法有效抑制神经细胞凋亡。

研究结果还显示，预后不良组MMP-9水平更高，而Ang-1水平更低，且AIS患者MMP-9水平与预后具有正相关性，Ang-1水平与预后具有负相关性。分析原因，是因为MMP-9高表达则提示患者体内存在较为严重的局部及全身性炎症反应，加剧血管内皮损伤的同时，加速动脉粥样硬化的破裂，而随不稳定的动脉硬化斑块的脱落，则梗死面积随之增大，预后更差。Ang-1低表达则表明脑梗死后组织区域内新生血管形成极少，预后更差。

综上所述，MMP-9、Ang-1均参与AIS的发病及进展，并与患者神经缺损严重程度及预后具有密切相关性，临床早期检测可有利于治疗方案的制定。但本研究因随访时间有限，未探究对远期预后的评估价值，有待扩大样本量后进一步探究。