基質金屬蛋白酶及其抑制劑與腦出血預后的關系＊

陜西省人民醫院神經內科 （西安710068）

李 偉 方 婷△ 于叔麒 楊 謙 王 倩 陳 巖 郭生龍

腦出血占腦血管病約20%～30%。盡管腦出血有較高的致死率，但目前尚無有效的治療措施［1］。研究發現，出血灶周圍水腫體積和血腫再擴大與患者的不良預后相關［2］。因此，了解這些并發癥的分子學基礎有助于更好的采取措施，改善患者預后。

正常情況下，基質金屬蛋白酶（Matrix metalloproteinases，MMPs）參與細胞外基質的重塑，但在一些病理過程中如炎癥、新生血管形成、腫瘤侵襲轉移等也起很重要的作用。MMPs可損害血腦屏障，導致水和一些有害分子進入腦實質。目前大量的證據表明，MMPs與腦梗死的預后相關［3］，但其與腦出血的預后研究較少。研究發現，血清MMP-9水平升高是所有類型卒中出血性轉化的獨立預測因素［4］。腦出血患者在發病24h內，血清 MMP-9的表達有明顯增加［5，6］。本研究的目的是觀察腦出血患者MMPs及其抑制劑（Tissue inhibitors of metalloproteinases，TI MPs）的表達情況，以及這些分子與患者神經影像學和預后的關系。為腦出血的臨床干預提供理論基礎。

對象和方法

1 研究對象 納入發病12h內的腦出血患者。詳細收集患者的臨床資料。排除繼發于腦血管畸形、凝血障礙、腦外傷和腦腫瘤性出血以及出血性腦梗死。共有56例患者納入，均未手術治療。分別于入院時、發病24h、48h、7d和3個月時采用格拉斯哥昏迷量表（Glasgow Co ma Scale，GCS）和美國國立衛生研究院卒中量表（National Institutes of Health Stroke Scale，NI HSS）評價患者的意識狀況和神經功能缺損程度。同時在發病后3月時采用Barthel指數和改良Rankin量表評價患者的預后。死亡和神經功能惡化均為不良結局。神經功能惡化是指前后兩次NI HSS評分增加4分以上者。

2 頭顱CT檢查 所有生存患者均在入院時、發病后48h、7d和3月時行頭顱CT。盲法讀片。血腫體積的計算采用多田氏公式：出血量（ml）＝0.5×最大面積長軸（c m）×最大面積短軸（c m）×血腫層面數［7］，這個公式也用于3月后殘余病灶體積的測量。出血灶周圍水腫體積的絕對值＝CT掃描所示的總病灶的體積-高密度灶的體積，出血灶周圍水腫體積的相對值＝出血灶周圍水腫體積的絕對值／血腫體積。如果較初次出血體積增大30%，則定義為血腫再擴大。出血部位分為深部和腦葉，深部是指基底節區和丘腦。

3 免疫測定法 分別于入院時、發病后24h、48h、7d和3個月時靜脈采血。高速離心機內2000g／min離心10 min，分離血清，轉移至1.5 ml EP管內，保存于-80℃冰箱中備用。ELISA法統一測定血清MMP-9、MMP-3、MMP-2、TI MP-1和TI MP-2的水平（試劑盒購自美國RB公司），嚴格按試劑盒說明書操作。

4 統計學方法 采用SPSS 13.0進行統計學分析。分類變量用頻數，連續性變量用均數±標準差或中位數（四分位間距）表示。分類變量采用Fisher確切概率法，計量資料采用Mann-Whitney U檢驗。連續性變量采用Spear man相關分析法。Logistic回歸模型分析與死亡相關的獨立因素。P＜0.05定義為有統計學意義。

結 果

1 臨床和影像學 人口學特征、危險因素等見表1。基線時和隨訪的頭顱CT見表2。48h內血腫擴大有18例（32.1%）。出血灶周圍水腫體積在發病48h內明顯增加（P＝0.013），之后的一周內保持穩定。27例（48.2%）患者在發病48h內病情加重。在隨訪期末有17例（30.4%）患者死亡。14例（25%）嚴重殘疾（中位值 MRS＝3）。

表1 患者的一般資料

2 MMPs和TI MPs 血清MMP-2和TI MP-2水平在基線時最高，MMP-9和TI MP-1水平在發病后24h時最高，MMP-3在發病后48h時最高。除了基線時和3月時MMP-9、7d和3月時的MMP-3外，其余均在腦出血急性期表達增加（P＜0.01）。與基線時比較，MMP-2水平在發病24h內明顯降低（P＝0.004）。TI MP-1水平在發病24h內明顯增加。同時發現，MMP-2與TI MP-2在基線時有相關性（r＝0.492，P＝0.034），發病24h時MMP-9與MMP-3的水平有相關性（r＝0.513，P＝0.023）。

表2 基線和隨訪時頭顱CT資料

3 MMP、TI MP和影像學的關系 MMP和TI MP的水平與出血量無相關性。基線時出血灶周圍水腫體積與MMP-9水平正相關（r＝0.586，P＝0.042），與TI MP-1水平反相關（r＝-0.484，P＝0.043）。同時，我們發現MMP-9／TI MP-1與出血灶周圍水腫體積的相關性更強（r＝0.69，P＜0.01）。24h內出血灶周圍水腫體積擴大與基線時MMP-9水平相關（r＝0.57，P＝0.020），基線時TI MP-1水平與7d時出血灶周圍水腫體積擴大呈反相關（r＝-0.51，P＝0.043）。殘余病灶體積（中位值：3.54 ml）與48h時的出血灶和出血灶周圍水腫體積相關度最高（r＝0.793，P＝0.008；r＝0.869，P＜0.01）。基線時 MMP-9和24h時MMP-3的水平與殘余病灶體積相關（r＝0.642，P＝0.031；r＝0.832，P＜0.01），見表3。

表3 MMPs和TI MPs在腦出血后不同時點的表達（ng／ml）

4 MMPs和TI MPs與預后的關系 在基線資料中，血腫量、病情嚴重程度和MMP-3水平與死亡相關（見表4）；多因素分析顯示，基線GCS和NIHSS評分及MMP-3水平與死亡獨立相關（RR＝2.32，95%CI：1.75～8.51，P＝0.029；RR＝3.62，95%CI：2.05～9.16，P＝0.046；RR＝4.02，95%CI：1.54～14.9，P＝0.023）。

討 論

本研究動態觀察了MMPs和TI MPs在腦出血不同時點的水平。這些分子在不同時點的過度表達與腦出血患者的影像學和預后相關。基線時MMP-9和TI MP-1水平與出血灶周圍水腫體積相關，殘余病灶體積與基線時MMP-9和24h時MMP-3水平相關。基線時MMP-3水平與腦出血患者3月時預后相關，MMP-3是死亡的獨立預測因素。

研究發現，腦出血患者的血清 MMP-9水平升高［5］。MMP-3、-7和-9水平在癥狀性腦出血后立即升高［8］。血清MMP-9水平升高是所有類型卒中出血性轉化的獨立預測因素［4］。腦出血病灶周圍組織中MMP-9水平較遠隔血腫部位腦組織水平高［9，10］。MMP-2和MMP-9水平升高可能在腦淀粉樣血管病導致的腦出血中起重要作用［11］。本研究發現，基線時MMP-9水平與早期水腫相關，且在第二天MMP-9隨著水腫的擴大而升高。

本研究發現，腦出血后TI MPs的表達不盡相同。TI MP-1在腦出血早期即升高，而TI MP-2則降低。缺血性和出血性腦卒中后TI MP-2的表達不同，Horstmann等發現腦卒中后 TI MP-2降低［12］，Alvarez-Sabin等也發現腦出血后患者的TI MP-2水平降低［13］。3月后TI MP水平恢復正常。而Vukasovic等則發現缺血性腦卒中患者的TI MP-2水平升高［14］。有學者認為，TI MP-2可通過保護血腦屏障來降低出血灶周圍水腫體積［15］。TI MP-1可能像其他MMP抑制劑一樣有抗凋亡作用［16］。本研究支持基線時TI MP-1的表達有保護作用，機制可能是TI MP-1通過抑制MMP-9的表達來調整基質的合成和降解間的平衡起作用。

本研究發現，腦出血后24h時MMP-3水平與3月時血腫殘余病灶體積相關，MMP-3水平與患者3月時死亡獨立相關。MMP-3可降解層粘連蛋白，導致神經細胞死亡［17］。直接將純化的MMP-3注入大鼠體內，可增加大鼠血腦屏障的通透性；MMP-3可降解基底膜、破壞緊密連接蛋白和開放血腦屏障，因此便于中性粒細胞的進入［18］。因而我們推測MMP-3可能通過多種相關聯的機制導致細胞死亡，最終導致一些腦出血患者死亡。預后不良和殘余病灶體積可能是因其他機制作用，比如血清谷氨酸含量的增加［19］。

本研究的樣本量較小和納入患者病死率較高，導致可用于分析3月時患者結局的資料較少。其次，我們僅研究了一些與水腫和血腦屏障破壞相關的分子，為了闡明腦出血并發癥的分子基礎，以后的研究應盡可能納入更多與腦出血后血腫擴大相關的分子。

總之，腦出血后MMP和TI MP的水平發生改變。MMP-9水平升高與出血灶周圍水腫體積相關，MMP-3與患者3月時死亡相關，這兩種分子與殘余病灶體積相關。降低這兩種分子是否有利于腦出血患者還需要進一步研究。

表4 死亡和生存患者的臨床、影像學和實驗室資料

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