基質(zhì)金屬蛋白酶-9與急性腦出血后腦水腫的相關(guān)性研究

張 方 李文杰

河南焦作市第二人民醫(yī)院 焦作 454150

基質(zhì)金屬蛋白酶-9與急性腦出血后腦水腫的相關(guān)性研究

張 方 李文杰

河南焦作市第二人民醫(yī)院 焦作 454150

目的 探討急性自發(fā)性腦出血后血腫周圍腦水腫的形成，觀察基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)的動(dòng)態(tài)變化，分析腦水腫與MMP-9的相關(guān)性。方法 20例出急性腦出血患者血清MMP-9的含量進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀察，分別于發(fā)病后24 h、第3天、第7天、第14天清晨抽取靜脈血3 mL(除前2次外均需空腹)，采用酶聯(lián)免疫法檢測(cè)。對(duì)腦水腫面積以及血腫面積，神經(jīng)功能缺損評(píng)分情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。結(jié)果 腦出血患者血清MMP-9水平呈動(dòng)態(tài)變化，發(fā)病3～7 d明顯升高，之后下降，腦出血急性期血清MMP-9水平與血腫周圍腦水腫量呈正相關(guān)。MMP-9與出血后腦水腫的發(fā)生時(shí)間存在一致性。結(jié)論 MMP-9參與了腦出血急性期腦水腫形成的機(jī)制，MMP-9的高表達(dá)可能是出血早期引起B(yǎng)BB開放、血管源性腦水腫的重要原因，阻斷腦出血后MMP-9的激活及降低其過度表達(dá)是防治腦水腫形成的一個(gè)潛在途徑。

急性腦出血；腦水腫；基質(zhì)金屬蛋白酶-9；相關(guān)性

腦出血(intracerebrbral hemorrhage，ICH)是急性腦血管病中病死率最高的，也具有較高的致殘率，給社會(huì)和家庭帶來巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。腦出血后血腫的占位效應(yīng)，腦水腫的產(chǎn)生和擴(kuò)大，血腦屏障的破壞以及血腫周邊組織的缺血，血腫自身的毒性作用均是引發(fā)腦組織損傷的主要因素。基質(zhì)金屬蛋白酶-9(matric metalloproteinase-9，MMP-9)又稱膠原酶，是基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)的一種。近年來其對(duì)腦水腫的影響倍受關(guān)注，研究發(fā)現(xiàn)阻斷 MMP-9的過高表達(dá)可能是防治ICH后腦水腫的有效手段。現(xiàn)報(bào)道如下。

1 對(duì)象與方法

1.1 入選標(biāo)準(zhǔn) 2009-12—2012-12我院神經(jīng)內(nèi)科20例急性原發(fā)性腦出血患者，均符合1995年全國(guó)第4次腦血管病會(huì)議修訂的《各類腦血管疾病診斷要點(diǎn)》中的腦出血的診斷標(biāo)準(zhǔn)。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)排除抗凝劑、血液病及瘤卒中導(dǎo)致的腦出血、外傷后腦出血、溶栓后腦出血、動(dòng)脈瘤及動(dòng)(靜)脈畸形導(dǎo)致的腦出血；(2)腦干功能衰竭者及腦疝已形成的患者；病情進(jìn)展過快, 短期即陷深昏迷；意識(shí)狀況分級(jí)Ⅴ級(jí)患者；血壓過高>26.6/16 kPa，眼底出血者；(3)凡處于全身衰竭狀態(tài)、體溫過低者、并發(fā)低血壓或伴嚴(yán)重心、腎功能不全者；(4)經(jīng)檢查證實(shí)為腦腫瘤、腦寄生蟲病、癲癇史、代謝障礙、風(fēng)濕性心臟病及其他心臟病合并房顫者；(5)非基底節(jié)區(qū)出血，或出血量<30 mL或>60 mL；(6)精神病及對(duì)局麻藥物過敏者；(7)年齡>75歲者；孕產(chǎn)期及喂乳期婦女。

1.2 一般資料及分組 入選病例20例，經(jīng)頭顱CT檢查均診斷為腦出血，符合納入標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)影像學(xué)檢查均有不同程度的腦水腫，存在不同程度的意識(shí)障礙、運(yùn)動(dòng)功能障礙及顱內(nèi)壓增高表現(xiàn)。年齡(55.85±8.73)歲，入院時(shí)出血量(49.70±7.46)mL，水腫量(26.65±5.92)mL，神經(jīng)功能缺損(MESSS)評(píng)分20.65±5.25。正常對(duì)照組為我院同期門診體檢的健康者20例，年齡(60.45±8.05)歲。2組年齡、性別及病史無顯著性差異(P>0.05)，具有可比性。

1.3 方法 腦出血組患者分別于發(fā)病24 h內(nèi)、24 h、第3天、第7天、第14天清晨抽取靜脈血3 mL(除前2次外均需空腹)，2 500 r/min離心8～10 min，取血清置于-70 ℃冰箱保存待檢。

1.4 觀察指標(biāo)及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.4.1 影像學(xué)指標(biāo):腦血腫及周圍水腫體積分別于治療后第1、7及14天復(fù)查頭顱CT。可根據(jù)病情變化隨時(shí)行頭顱CT檢查。血腫體積的計(jì)算依據(jù)多田公式，血腫周圍水腫體積=π/6×L(血腫的最大層面水腫區(qū)域的長(zhǎng)徑)×S(與最大長(zhǎng)徑垂直的直徑)×slice(血腫的層數(shù))，實(shí)際血腫周圍水腫體積=血腫周圍水腫的體積-同一時(shí)間血腫體積。

1.4.2 神經(jīng)功能缺損評(píng)分:分別在入院時(shí)、30 d進(jìn)行神經(jīng)系統(tǒng)體格檢查。

1.4.3 實(shí)驗(yàn)室檢查指標(biāo):檢測(cè)血清MMP-9的含量，分別于發(fā)病24 h內(nèi)、24 h、第3天、第7天、第14天各檢測(cè)1次。

2 結(jié)果

腦出血患者血腫量、腦水腫量、神經(jīng)功能缺損評(píng)分、MMP-9的表達(dá)情況比較見表1、2，圖1。入院后30 d與入院時(shí)神經(jīng)功能缺損評(píng)分(MESSS)比較，入院時(shí)20.65±5.25，入院后30 d 為11.00±3.06，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

表1 不同時(shí)間MMP-9水平比較

注：與對(duì)照組比，*P<0.05

表2 第7天及第14天血腫量及腦水腫量±s)

圖1 第7天MMP-9含量和腦水腫量的相關(guān)性

腦出血后，血腫周圍水腫帶形成于3～5 d達(dá)到高峰，此時(shí)水腫體積是初始的1.5～2倍[1]，故腦出血治療后第7天水腫量較前明顯增加，腦出血后第14天血腫及水腫均有所吸收及消退，腦出血后血清MMP-9表達(dá)水平與腦水腫呈正相關(guān)，腦出血6 h后MMP-9開始表達(dá)，3～7 d達(dá)高峰，之后開始下降，提示MMP-9與出血后腦水腫的發(fā)生時(shí)間存在一致性。相關(guān)性分析結(jié)果顯示，急性期(出血后第7天)患者血清MMP-9含量與血腫周圍水腫量呈正相關(guān)(r=0.866，P<0.01)，可見MMP-9的表達(dá)增加可能是出血早期引起腦水腫形成的重要原因，結(jié)合CT結(jié)果證實(shí)MMP-9的作用時(shí)間與腦水腫的變化一致，MMP-9參與了腦出血急性期腦水腫形成的機(jī)制。

3 討論

本研究發(fā)現(xiàn)，腦出血患者血清MMP-9水平于發(fā)病后3～7 d明顯升高，且MMP-9的含量與CT所示出血灶周圍腦水腫量呈顯著正相關(guān)。由此可見，腦出血患者有MMP-9的過度表達(dá)，測(cè)定MMP-9水平可反映腦水腫的嚴(yán)重程度，由此推測(cè)MMP-9的高表達(dá)可能是出血早期引起B(yǎng)BB開放、血管源性腦水腫的重要原因。在吸收期MMP-9水平呈下降趨勢(shì)，但仍高于正常水平，結(jié)合CT結(jié)果證實(shí)MMP-9的作用時(shí)間與腦水腫的變化一致。

腦出血后在血腫周圍存在水腫形成和繼發(fā)性缺血損傷區(qū)。腦水腫是除血腫外造成顱內(nèi)壓增高和繼發(fā)性神經(jīng)損傷的重要機(jī)制之一，易導(dǎo)致腦出血患者病情加重，并發(fā)腦疝，是出血性腦卒中患者早期死亡的重要原因[2-3]，腦水腫根據(jù)發(fā)病機(jī)制不同，神經(jīng)病理學(xué)家Klazo將BE分為兩種類型，一種為細(xì)胞毒性BE(cell's toxic brain edema，CTBE)；另一種為血管源性BE(vasogenic brain edema，VBE)，兩者通常同時(shí)存在。出血后腦水腫的主要發(fā)病機(jī)制：(1)血腫周圍繼發(fā)性腦缺血所致的神經(jīng)功能損害[4]；(2)凝血酶的細(xì)胞毒性作用[4]及對(duì)BBB的破壞[5]；(3)各種炎癥因子釋放增加所致的炎癥反應(yīng)[6]；(4)基質(zhì)金屬蛋白酶(matric metalloproteinase，MMP)表達(dá)增高導(dǎo)致血管基底膜的損傷[7]；(5)自由基損害、細(xì)胞內(nèi)鈣超載、水通道蛋白高表達(dá)等。已有研究表明，自發(fā)性腦出血24 h內(nèi)腦水腫為細(xì)胞能量代謝障礙導(dǎo)致的細(xì)胞毒性腦水腫，后期則是血腦屏障破壞所致的血管源性腦水腫，是腦出血最為嚴(yán)重的繼發(fā)性損傷，其產(chǎn)生和發(fā)展是導(dǎo)致病情惡化的關(guān)鍵因素[5]。MMP-9屬 MMPs家族中明膠酶類，MMPs是一組降解細(xì)胞外基質(zhì)蛋白酶，細(xì)胞外基質(zhì)是構(gòu)成血管基底膜的主要成分，在一定程度上決定血管的完整性。基質(zhì)金屬蛋白酶-9(matric metalloproteinase-9，MMP-9)對(duì)腦水腫的影響倍受關(guān)注，MMP-9是人體內(nèi)最重要的蛋白酶之一，主要由單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞等合成與分泌。MMP-9的表達(dá)增加可能是腦出血后引起血-腦屏障(blood brain barrier，BBB)開放、形成血管源性腦水腫的重要原因之一。Abilleira等[8]報(bào)道ICH患者發(fā)病24 h內(nèi)血清MMP-9水平升高；Alvarez-Sabln等[9]研究顯示，ICH患者血清MMP-9水平與血腫周圍水腫體積相關(guān)。ICH后MMP-9被釋放和激活，促進(jìn)血管基底膜降解，增加血-腦屏障通透性，導(dǎo)致血腫周圍水腫加重，因此，阻斷MMP-9可能是防治ICH后腦水腫的有效手段。

[1] 王卓爾,吳亞雙,王明禮.高血壓殼核出血腦水腫CT動(dòng)態(tài)觀察[J].佳木斯醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),1995,18(4):2.

[2] KozlerP, Pokerny J, Langmeier M, et al.Pathophysiology and clinical aspects of brain edema[J].Cas Lek Cesk,2002,14(18):571.

[3] Kawai N, Kawanishi M, Okauchi M, et al.Effects of hypothermia on thrombin-induced brain edema formation[J].Brain Res, 2001,895(1/2):50-58.

[4] Xue M, Bigio M, Frcpc K, et al.Acute tissue damage after injection of thrombin and plasmin into rat striatum[J].Stroke, 2001,32(9):2 164-2 169.

[5] Lee KR, Kawai N, Kim S, et al.Mechanisms of edema formation after intracerebral hemorrhage:effect of thrombin on cerebral blood flow, blood-brain barrier permeability, and cell survival in rat model[J].J Neurosurg, 1997,86(2):272-278.

[6] Del Bigio MR, Yan HJ, Buist R, et al.Experimental intracerebral hemorrhage in rats.Magnetic resonance imaging and histopathological correlates [J].Stroke, 1996,27(12):2 312-2 319.

[7] Rosenberg GA.Matrix melloproteinases in brain injugy [J].Neurotrauma, 1995,12(5):833-842.

[8] Abilleira S, Montaner J, Molina CA, et al.Matrix metalloproteinase-9 concentration after spontaneous intracerebral hemorrhage[J].Neurosurg, 2003,99(1):65-70.

[9] Alvarez-Sabin J,Delgado P,Abilleira S,et al.Temporal profile of matrix metalloproteinase and their inhibitors of matrix after spontaneous intracerebral hemorrhage relationship to clinical and radiological outcome[J].Stroke, 2004,35(6):1 361-1 362.

(收稿 2015-03-12)

R743.34

A

1673-5110(2016)07-0077-03