引用本文： 李冰, 姜雪松. 腦梗死血清基質金屬蛋白酶-2、基質金屬蛋白酶-9的動態變化及臨床意義. 華西醫學, 2015, 30(11): 2009-2012. doi: 10.7507/1002-0179.20150574 復制
腦梗死是臨床常見病、多發病，有較高的病死率及致殘率。近年來隨著各項研究的不斷深入，人們逐漸發現一些細胞因子和炎癥介質與急性腦梗死的發生、發展有著密不可分的關系[1-2]。其中基質金屬蛋白酶（MMP）是一種鋅離子依賴性蛋白酶，是參與降解和重塑全身各種組織細胞外基質的蛋白酶類中最重要的一類。在正常成年人腦組織中，MMP表達水平很低，其異常表達與血腦屏障被破壞直接相關，是導致血管源性腦水腫和繼發性腦組織損傷的關鍵因素[3]。其中MMP-2與MMP-9與腦梗死的關系尤為密切。以往多項研究表明，腦梗死急性期MMP-2與MMP-9血漿水平明顯升高[4-5]，但多只檢測腦梗死患者急性期的血清MMP-2及MMP-9的水平，沒有進行之后持續的動態監測，因此無法明確其在腦梗死整個病程中的變化，也無法明確腦梗死體積大小或卒中神經功能損害程度對血清MMP-2與MMP-9水平的影響。近年來越來越多的研究者開始關注腦缺血后MMP-2及MMP-9的動態變化，這方面的研究在動物實驗中比較成熟。本研究旨在通過對急性腦梗死患者血清MMP-2與MMP-9濃度動態變化的測定和分析，探討二者與急性腦梗死的關系，以及與梗死灶大小及神經功能缺損程度的關系。
1 資料與方法
1.1 一般資料
將2014年1月－5月神經內科收住入院的50例急性腦梗死患者納入腦梗死組，其中男26例，女24例；年齡52～67歲，平均（60.7±5.3）歲。急性腦梗死患者入院時間均在發病24 h內，經嚴格的神經系統體格檢查和頭顱CT或磁共振檢查，診斷為腦梗死，均符合全國第四屆腦血管學術會議修訂的腦梗死診斷標準[6]。對照組30例，為我院同期同年齡組門診健康體檢者，其中男16例，女14例；年齡50～65歲，平均（58.2±5.4）歲。以上所有入選者均排除以下狀況：① 嚴重肝、腎或心功能衰竭及惡性腫瘤；② 近期有感染史；③ 有顱腦外傷史；④ 近3個月有急性腦梗死或心肌梗死發作；⑤ 近期有外科手術和創傷史；⑥ 有自身免疫性疾病。兩組患者年齡及性別比較，差異無統計學意義（P＞0.05）
1.2 方法
腦梗死患者分別于入院24 h內、第7天、第14天清晨空腹抽取肘靜脈血5 mL，采用酶聯免疫吸附試驗測定MMP-2和MMP-9血清水平。對照組清晨空腹抽取肘靜脈血一次5 mL置于空白試管中，測定MMP-2和MMP-9方法同上。MMP-2及MMP-9血清水平測定采用美國R&D system公司生產的MMP-2及MMP-9定量測定試劑盒，靈敏度達10 ng/L，嚴格按照試劑盒說明書進行操作。
1.3 觀察與評定指標
① 神經功能缺損程度評分：按照腦卒中患者臨床神經功能缺損程度評分標準（CNFDS）[7]，將腦梗死組分為輕型組（0～15分）、中型組（16～30分）、重型組（31～45分）。② 梗死灶大小分級：所有腦梗死患者均行顱腦MRI檢查，按責任梗死灶直徑大小分為小梗死灶（1.5～3.0 cm）、中梗死灶（3.1～5.0 cm）、大梗死灶（＞5.0 cm）[8]。
1.4 統計學方法
所有資料采用SPSS 16.0統計軟件分析，數據均用均數±標準差表示，兩組間比較采用t檢驗，多組間比較采用方差分析。檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 腦梗死患者MMP-2、MMP-9水平的動態變化
腦梗死組于發病24 h內、第7天、第14天時血清MMP-2及MMP-9水平與對照組比較均升高，差異有統計學意義（P＜0.05）；其中腦梗死組發病第7 天時血清MMP-2及MMP-9水平達高峰，7 d后血清MMP-2及MMP-9水平逐漸降低，見表 1。
表1
腦梗死患者不同時間血清MMP-2及MMP-9水平變化（2.2 梗死灶大小與患者血清MMP-2及MMP-9水平的關系
發病24 h、第7天腦梗死組血清MMP-2及MMP-9水平與腦梗死灶大小有關，梗死灶越大，血清MMP-2及MMP-9水平越高；差異有統計學意義（P＜0.05），見表 2。
表2
腦梗死患者血清MMP-2、MMP-9水平與梗死體積大小比較（2.3 腦梗死患者神經功能缺損程度與血清MMP-2及MMP-9水平變化的關系
血清MMP-2及MMP-9水平變化與腦梗死患者神經功能缺損程度有關，神經功能缺損程度越重，血清MMP-2及MMP-9水平越高。不同程度神經功能缺損患者間血清MMP-2及MMP-9水平比較差異有統計學意義（P＜0.05），見表 3。
表3
不同程度神經功能缺損患者血清MMP-2、MMP-9水平比較[3 討論
腦梗死后腦損傷的過程相當復雜，其中有多種炎性細胞參與，它們相互作用、相互調節，又有著各自獨特的作用。通過這些因子直接或間接的影響，血管壁通透性增加，形成血管源性和細胞源性腦水腫。其中MMP-2及MMP-9水平在腦梗死及繼發腦損傷的病理過程中起著重要作用[9-10]。
血腦屏障主要由基底膜構成，其Ⅳ型膠原、層粘連蛋白和纖粘連蛋白是基底膜的主要組成成分[11-13]。正常生理狀態下，血液中MMP-2和MMP-9水平很低，MMP和組織型MMP抑制劑之間保持動態平衡。急性腦梗死后血液動力學改變、損傷、炎癥及氧化應急都可以刺激內皮細胞、膠質細胞、星形細胞、炎性細胞因子等激活MMP系統，導致梗死灶局部MMP-2、MMP-9表達與活性增高，增高的MMP-2、MMP-9降解基底膜，導致腦血管通透性增高，引起血腦屏障破壞，使局部MMP-2、MMP-9及炎性物質進入循環系統，因此MMP-2、MMP-9的早期表達與激活與血腦屏障的破壞關系密切[14-15]。與此同時，活化的炎細胞釋放多細胞因子，加重了缺氧性腦損傷，導致神經功能缺損[16]。因此，MMP-2、MMP-9作為蛋白水解酶，在腦梗死后腦脊液屏障破壞、腦水腫形成過程中的作用日益受到重視。
本研究結果顯示，腦梗死患者發病24 h～7 d內血清MMP-2和MMP-9水平均明顯升高，7 d后MMP-2、MMP-9水平逐漸下降，這與臨床腦梗死后腦水腫發生的時間基本一致，推測可能與腦梗死后MMP-2和MMP-9通過降解細胞基底膜造成血管通透性增加、血腦屏障破壞導致的血管源性腦水腫有關。同時，活化的白細胞通過破壞的血腦屏障滲出至腦組織內，釋放許多細胞因子、炎性介質造成腦組織的進一步損傷。本研究還顯示腦梗死患者血清MMP-2、MMP-9水平還和梗死灶大小密切相關，并可以在一定程度上反映腦梗死臨床病情的輕重[17]。梗死灶越大、病情越嚴重，MMP-2、MMP-9水平上升得越明顯。究其原因，可能是因為梗死灶越大，微循環受損越嚴重，合成分泌的MMP-2、MMP-9越多，血腦屏障受損越嚴重，溢出到外周血液的MMP-2、MMP-9就越多。我們的結果還顯示腦梗死患者血清MMP-2、MMP-9水平與腦梗死患者神經功能缺損程度有關，神經功能缺損程度越重，血清MMP-2、MMP-9水平越高，提示血清MMP-2、MMP-9水平可以作為腦梗死急性期嚴重程度及患者預后的指標之一。
綜上所述，MMP-2、MMP-9作為炎性標志物，是較為敏感的腦組織損傷的指標[18]，為判斷急性腦梗死后中樞神經系統的損害提供了定量信息，深入研究有效減少MMP對腦組織損傷的有效方法有望成為治療腦梗死的新途徑。
腦梗死是臨床常見病、多發病，有較高的病死率及致殘率。近年來隨著各項研究的不斷深入，人們逐漸發現一些細胞因子和炎癥介質與急性腦梗死的發生、發展有著密不可分的關系[1-2]。其中基質金屬蛋白酶（MMP）是一種鋅離子依賴性蛋白酶，是參與降解和重塑全身各種組織細胞外基質的蛋白酶類中最重要的一類。在正常成年人腦組織中，MMP表達水平很低，其異常表達與血腦屏障被破壞直接相關，是導致血管源性腦水腫和繼發性腦組織損傷的關鍵因素[3]。其中MMP-2與MMP-9與腦梗死的關系尤為密切。以往多項研究表明，腦梗死急性期MMP-2與MMP-9血漿水平明顯升高[4-5]，但多只檢測腦梗死患者急性期的血清MMP-2及MMP-9的水平，沒有進行之后持續的動態監測，因此無法明確其在腦梗死整個病程中的變化，也無法明確腦梗死體積大小或卒中神經功能損害程度對血清MMP-2與MMP-9水平的影響。近年來越來越多的研究者開始關注腦缺血后MMP-2及MMP-9的動態變化，這方面的研究在動物實驗中比較成熟。本研究旨在通過對急性腦梗死患者血清MMP-2與MMP-9濃度動態變化的測定和分析，探討二者與急性腦梗死的關系，以及與梗死灶大小及神經功能缺損程度的關系。
1 資料與方法
1.1 一般資料
將2014年1月－5月神經內科收住入院的50例急性腦梗死患者納入腦梗死組，其中男26例，女24例；年齡52～67歲，平均（60.7±5.3）歲。急性腦梗死患者入院時間均在發病24 h內，經嚴格的神經系統體格檢查和頭顱CT或磁共振檢查，診斷為腦梗死，均符合全國第四屆腦血管學術會議修訂的腦梗死診斷標準[6]。對照組30例，為我院同期同年齡組門診健康體檢者，其中男16例，女14例；年齡50～65歲，平均（58.2±5.4）歲。以上所有入選者均排除以下狀況：① 嚴重肝、腎或心功能衰竭及惡性腫瘤；② 近期有感染史；③ 有顱腦外傷史；④ 近3個月有急性腦梗死或心肌梗死發作；⑤ 近期有外科手術和創傷史；⑥ 有自身免疫性疾病。兩組患者年齡及性別比較，差異無統計學意義（P＞0.05）
1.2 方法
腦梗死患者分別于入院24 h內、第7天、第14天清晨空腹抽取肘靜脈血5 mL，采用酶聯免疫吸附試驗測定MMP-2和MMP-9血清水平。對照組清晨空腹抽取肘靜脈血一次5 mL置于空白試管中，測定MMP-2和MMP-9方法同上。MMP-2及MMP-9血清水平測定采用美國R&D system公司生產的MMP-2及MMP-9定量測定試劑盒，靈敏度達10 ng/L，嚴格按照試劑盒說明書進行操作。
1.3 觀察與評定指標
① 神經功能缺損程度評分：按照腦卒中患者臨床神經功能缺損程度評分標準（CNFDS）[7]，將腦梗死組分為輕型組（0～15分）、中型組（16～30分）、重型組（31～45分）。② 梗死灶大小分級：所有腦梗死患者均行顱腦MRI檢查，按責任梗死灶直徑大小分為小梗死灶（1.5～3.0 cm）、中梗死灶（3.1～5.0 cm）、大梗死灶（＞5.0 cm）[8]。
1.4 統計學方法
所有資料采用SPSS 16.0統計軟件分析，數據均用均數±標準差表示，兩組間比較采用t檢驗，多組間比較采用方差分析。檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 腦梗死患者MMP-2、MMP-9水平的動態變化
腦梗死組于發病24 h內、第7天、第14天時血清MMP-2及MMP-9水平與對照組比較均升高，差異有統計學意義（P＜0.05）；其中腦梗死組發病第7 天時血清MMP-2及MMP-9水平達高峰，7 d后血清MMP-2及MMP-9水平逐漸降低，見表 1。
表1
腦梗死患者不同時間血清MMP-2及MMP-9水平變化（2.2 梗死灶大小與患者血清MMP-2及MMP-9水平的關系
發病24 h、第7天腦梗死組血清MMP-2及MMP-9水平與腦梗死灶大小有關，梗死灶越大，血清MMP-2及MMP-9水平越高；差異有統計學意義（P＜0.05），見表 2。
表2
腦梗死患者血清MMP-2、MMP-9水平與梗死體積大小比較（2.3 腦梗死患者神經功能缺損程度與血清MMP-2及MMP-9水平變化的關系
血清MMP-2及MMP-9水平變化與腦梗死患者神經功能缺損程度有關，神經功能缺損程度越重，血清MMP-2及MMP-9水平越高。不同程度神經功能缺損患者間血清MMP-2及MMP-9水平比較差異有統計學意義（P＜0.05），見表 3。
表3
不同程度神經功能缺損患者血清MMP-2、MMP-9水平比較[3 討論
腦梗死后腦損傷的過程相當復雜，其中有多種炎性細胞參與，它們相互作用、相互調節，又有著各自獨特的作用。通過這些因子直接或間接的影響，血管壁通透性增加，形成血管源性和細胞源性腦水腫。其中MMP-2及MMP-9水平在腦梗死及繼發腦損傷的病理過程中起著重要作用[9-10]。
血腦屏障主要由基底膜構成，其Ⅳ型膠原、層粘連蛋白和纖粘連蛋白是基底膜的主要組成成分[11-13]。正常生理狀態下，血液中MMP-2和MMP-9水平很低，MMP和組織型MMP抑制劑之間保持動態平衡。急性腦梗死后血液動力學改變、損傷、炎癥及氧化應急都可以刺激內皮細胞、膠質細胞、星形細胞、炎性細胞因子等激活MMP系統，導致梗死灶局部MMP-2、MMP-9表達與活性增高，增高的MMP-2、MMP-9降解基底膜，導致腦血管通透性增高，引起血腦屏障破壞，使局部MMP-2、MMP-9及炎性物質進入循環系統，因此MMP-2、MMP-9的早期表達與激活與血腦屏障的破壞關系密切[14-15]。與此同時，活化的炎細胞釋放多細胞因子，加重了缺氧性腦損傷，導致神經功能缺損[16]。因此，MMP-2、MMP-9作為蛋白水解酶，在腦梗死后腦脊液屏障破壞、腦水腫形成過程中的作用日益受到重視。
本研究結果顯示，腦梗死患者發病24 h～7 d內血清MMP-2和MMP-9水平均明顯升高，7 d后MMP-2、MMP-9水平逐漸下降，這與臨床腦梗死后腦水腫發生的時間基本一致，推測可能與腦梗死后MMP-2和MMP-9通過降解細胞基底膜造成血管通透性增加、血腦屏障破壞導致的血管源性腦水腫有關。同時，活化的白細胞通過破壞的血腦屏障滲出至腦組織內，釋放許多細胞因子、炎性介質造成腦組織的進一步損傷。本研究還顯示腦梗死患者血清MMP-2、MMP-9水平還和梗死灶大小密切相關，并可以在一定程度上反映腦梗死臨床病情的輕重[17]。梗死灶越大、病情越嚴重，MMP-2、MMP-9水平上升得越明顯。究其原因，可能是因為梗死灶越大，微循環受損越嚴重，合成分泌的MMP-2、MMP-9越多，血腦屏障受損越嚴重，溢出到外周血液的MMP-2、MMP-9就越多。我們的結果還顯示腦梗死患者血清MMP-2、MMP-9水平與腦梗死患者神經功能缺損程度有關，神經功能缺損程度越重，血清MMP-2、MMP-9水平越高，提示血清MMP-2、MMP-9水平可以作為腦梗死急性期嚴重程度及患者預后的指標之一。
綜上所述，MMP-2、MMP-9作為炎性標志物，是較為敏感的腦組織損傷的指標[18]，為判斷急性腦梗死后中樞神經系統的損害提供了定量信息，深入研究有效減少MMP對腦組織損傷的有效方法有望成為治療腦梗死的新途徑。
