急性缺血性脑卒中患者血清MMP-9 与卒中相关性肺炎的相关性

王晓斌，傅亚明，郑水红

1.浙江中医药大学第三临床医学院，浙江杭州 310053；2.金华市中心医院神经内科，浙江金华 321000

急性缺血性脑卒中（acute ischemic stroke，AIS）发病率较高，具有高致残和致死风险。卒中相关性肺炎（stroke associated pneumonia，SAP）是卒中后常见的并发症，与高龄、卧床、呼吸功能减退、麻醉剂应用、辅助机械通气等高危因素有关[1]。SAP 也是增加死亡风险的重要原因，越来越多的研究证实，机体炎症反应紊乱与SAP 的发生和临床预后密不可分[2]。筛选外周血中敏感性生化标志物对早期识别SAP 高危患者显得尤为重要，常规炎症指标如白细胞计数、C 反应蛋白、降钙素原（procalcitonin，PCT）被证实可能与SAP 的发生有关[3]，但是目前尚未形成统一认识，临床应用也未普及。除此之外，基质金属蛋白酶9（matrix metalloproteinase-9，MMP-9）异常表达也与AIS 的发生、发展以及预后密切相关[4]。MMP-9 在促进细胞外基质沉淀、微血栓形成等方面发挥重要作用[5]。最近研究发现，MMP-9 不仅具有组织蛋白溶解活性，同时具有炎症介质特性，可能在SAP 发生中扮演重要角色[6]。目前关于MMP-9 与SAP 的相关报道较少，基于此，本研究重点探讨AIS患者入院血清MMP-9 水平与SAP 的相关性，为SAP的发生机制及早期诊断提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2020 年8 月至2022 年8 月在金华市中心医院首次确诊AIS 的96 例患者作为研究对象，根据SAP 诊断标准分为SAP 组（n=40）和非SAP 组（n=56），SAP 诊断参照《卒中相关性肺炎诊治中国专家共识》[7]。纳入标准：①年龄>45 岁；②符合AIS 的诊断标准[8]，发病时间<72h；③根据卒中指南进行综合治疗；④签署知情同意书，临床资料完整。排除标准：①合并脑出血、脑肿瘤等脑源性疾病；②卒中前存在肺部感染或其他感染灶；③原发肺部疾病，如慢性阻塞性肺疾病、肺结核、肺癌；④原发吞咽困难性疾病、预防性抗生素治疗、住院时间不超过7d；⑤中途要求转院或放弃治疗。本研究经金华市中心医院伦理委员会批准（伦理审批号：研2021-311-001）。

1.2 研究方法

收集患者临床资料，包括患者年龄和性别、基础疾病（高血压和糖尿病）、吞咽困难和吸烟，入院美国国立卫生研究院卒中量表（National Institute of Health stroke scale，NIHSS）评分和SAP 风险评分（SAP risk assessment，A2DS2），TOAST 分型（大动脉粥样硬化型、心源性栓塞和小动脉闭塞）、入院平均收缩压和舒张压，空腹血糖（fasting blood glucose，FBG）、总胆固醇和低密度脂蛋白（low density lipoprotein，LDL），白细胞计数、尿酸和同型半胱氨酸（homocysteine，Hcy）、超敏C 反应蛋白（high sensitivity C-reactive protein，hs-CRP）、降钙素原（procalcitonin，PCT）和MMP-9 水平。

入院后第1 天通过洼田饮水试验评估吞咽困难情况。NIHSS 评分范围0～42 分，分数越高，神经受损越严重。A2DS2量表总分为10 分，其中年龄≥75 岁为1 分，心房颤动为1 分，吞咽困难为2 分，男性为1 分，卒中严重程度共5 分（NIHSS 评分≤4 为0 分，5～15 为3 分，≥16 为5 分）。采用中国贝尔克曼库特实验系统苏州有限公司的全自动生化分析仪检测血脂、血糖、尿酸、Hcy 和白细胞，采用ELISA 法检测hs-CRP、PCT 和MMP-9，hs-CRP和PCT 试剂购自深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司，MMP-9 试剂盒购自中国上海泛柯医药科技有限公司。

1.3 统计学方法

采用SPSS 22.0 统计学软件对数据进行处理分析，计量资料以均数±标准差（）表示，组间比较采用t检验，计数资料采用例数（百分比）[n（%）]表示，组间比较采用χ2检验，多因素Logistic 回归分析筛选SAP 的危险因素，采用逐步后退法筛选变量。采用Spearman 检验进行相关性分析。P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 临床资料的单因素比较

SAP 组患者的入院NIHSS 和A2DS2评分高于非SAP 组，吞咽障碍多于非SAP 组，血清尿酸、hs-CRP、PCT 和MMP-9 水平高于非SAP 组，差异有统计学意义（P<0.05），见表1。

表1 两组患者临床资料的单因素比较

2.2 SAP 的危险因素Logistic 回归分析

将上述比较差异有统计学意义的指标作为自变量，SAP（否=0，是=1）作为自变量纳入多因素Logistic 回归模型。分析显示，入院NIHSS 评分、血清hs-CRP、PCT 和MMP-9 水平升高是SAP 的独立危险因素（P<0.05），见表2。

表2 SAP 的危险因素Logistic 回归分析

2.3 MMP-9 与NIHSS 评分、hs-CRP 和PCT 的相关性

Spearman 检验显示，入院血清MMP-9 与NIHSS评分、hs-CRP 和PCT 均呈显著正相关（r值分别为0.412、0.489 和0.565，P<0.001）。

2.4 各指标预测SAP 的ROC 分析

ROC 显示，入院NIHSS 评分、血清hs-CRP、PCT 和MMP-9 水平预测SAP 的曲线下面积（area under curve，AUC）分别为0.722（95%CI：0.659～0.804）、0.798（95%CI：0.742～0.856）、0.831（95%CI：0.756～0.902）和0.878（95%CI：0.833～0.945），预测价值较高，见表3、图1。

图1 各指标预测SAP 的ROC 曲线

表3 各指标预测SAP 的ROC 分析

3 讨论

研究证实，SAP 是AIS 患者住院时间延长、并发症增多以及死亡风险升高的独立危险因素[9]，SAP可以在早期进行识别并干预，机体血清相关指标可能早于胸部影像学变化[10]，白细胞和中性粒细胞计数、hs-CRP 和PCT 已被证实与肺炎的发生有关。MMP-9 是新近发现的一种高活性炎症反应标志物，主要由巨噬细胞、中性粒细胞和上皮细胞分泌[11]。MMP-9 在包括脓毒症在内的多种炎症条件下都有过表达，与肺炎、哮喘、糖尿病、类风湿关节炎和冠状动脉粥样硬化性疾病的发生有紧密联系[12-13]。近年来，MMP-9 在AIS 和脑出血诊断与预后评估中应用也越来越多。

本研究显示，AIS 患者的SAP 发生率为41.7%，与既往报道基本一致[14]。SAP 的发生因素较多，实现SAP 早期准确识别是改善临床预后的关键。有研究认为，SAP 的发生机制可能有别于病原微生物诱导的肺炎，炎症反应紊乱可能是SAP 发生的主要原因[15]。AIS 患者往往需要应用麻醉镇静和辅助机械通气，同时卧床时间较长、呼吸功能下降，SAP 的患病风险明显升高[16]。本研究发现，SAP 的发病高峰在AIS 后7 天内，是AIS 急性和亚急性期的主要并发症[17]。SAP 组患者入院NIHSS 和A2DS2评分高于非SAP 组，吞咽障碍增多，血清尿酸、hs-CRP、PCT 和MMP-9 水平升高，差异有统计学意义。NIHSS 评分是评估AIS 患者病情严重程度及临床预后的重要量化工具，A2DS2评分是评估SAP 风险的主要依据[18]。尿酸、hs-CRP、PCT 和MMP-9 是重要的促炎介质，能够进一步招募其他炎症细胞，如中性粒细胞、巨噬细胞和淋巴细胞，释放更多种类的炎症介质，如肿瘤坏死因子-α、白细胞介素等，最终诱导形成炎症级联瀑布样紊乱反应[19-20]。

MMP-9 被证实与脓毒症、社区获得性肺炎、慢性阻塞性肺疾病等多种疾病有紧密联系[21]，而且被认为是心脑血管疾病发生与预后的独立标志物，如颈动脉粥样硬化、心肌梗死、AIS 和脑出血[22]。本研究纳入AIS 多种TOAST 亚型，Logistic 回归显示，入院NIHSS 评分、血清hs-CRP、PCT 和MMP-9 水平升高是SAP 的独立危险因素（P<0.05）。研究认为，MMP-9 是中性粒细胞和巨噬细胞对炎症或感染产生的糖蛋白，炎症过程参与了AIS 和SAP 的病理过程，从卒中前动脉粥样硬化到卒中后脑损伤和SAP 的发生[23]。一方面，MMP-9 可以激活内皮细胞表达细胞间黏附分子-1 和血管黏附分子-1，进一步损害血管内皮细胞，促进血管平滑肌细胞活化，加剧血管通透性增加和血管新生，组织间隙中炎症浸润增多[24]。另一方面，MMP-9 可被炎症因子激活，如肿瘤坏死因子-α、白细胞介素等，这些细胞因子主要由缺血性卒中后半暗带区域的小胶质细胞和巨噬细胞释放产生[25]。

本研究显示，血清MMP-9 与NIHSS 评分、hs-CRP 和PCT 均呈正相关（P<0.001），提示MMP-9是反映SAP 的一个重要炎症指标。ROC 显示，入院NIHSS 评分、血清hs-CRP、PCT 和MMP-9 水平预测SAP 的AUC 值均较好，提示MMP-9 在指导临床早期正确诊断SAP 有较好的应用价值。但是本研究也有一定局限性，总体样本量较少，观察时间较短，仅为单中心病例资料，可能存在选择偏倚性，影响结果的稳定性和可信度；此外，本研究仅根据入院时刻MMP-9 水平来探讨与SAP 的关系，可能存在其他更合适的检测时间点，下一步可建立AIS 患者入院治疗和随访的动态MMP-9 数据；也未能深入阐明MMP-9 与AIS 和SAP 发生的的内在分子机制，下一步通过动物模型进行分子相关机制研究。

综上所述，MMP-9 不仅具有组织蛋白溶解活性，同时具有炎症介质特性；AIS 患者入院血清MMP-9水平升高可能与SAP 发生密切相关，可作为SAP 早期诊断的重要新型生化标志物。