腦梗死急性期血清MMP—9和TIMP—1與認(rèn)知功能障礙關(guān)系的研究

楊雪　竇志杰

摘要：目的 探討腦梗死急性期血清金屬基質(zhì)蛋白酶9，及其抑制劑基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制因子1與腦梗死后認(rèn)知功能障礙的關(guān)系。方法 收集首發(fā)急性腦梗死患者84例（腦梗死組）及健康受試者40例（健康對照組），腦梗死組根據(jù)入組14 d時MoCA評分結(jié)果分為CI組（MoCA評分<26分）、非認(rèn)知障礙（non-cognitive impairment，NCI）組（MoCA評分≥26分）。采用ELISA法測定各組血清MMP-9和TIMP-1水平。結(jié)果 與健康對照組比，CI組與NCI組血清MMP-9和TIMP-1水平均顯著升高（P均<0.05），與NCI組相比，CI組MMP-9水平顯著升高（P<0.05），而TIMP-1水平顯著降低（P<0.05）。Logistic回歸分析顯示，高M(jìn)MP-9水平和高齡是腦梗死后CI的獨立危險因素，而高TIMP-1水平與吸煙是腦梗死后CI的保護(hù)性因素。相關(guān)分析顯示CI組MoCA評分與MMP-9水平成負(fù)相關(guān)，與TIMP-1水平呈正相關(guān)。結(jié)論 腦梗死急性期，血清高M(jìn)MP-9水平是腦梗死后CI的危險因素，而高TIMP-1水平是腦梗死后CI的保護(hù)性因素。測定腦梗死急性期血清MMP-9、TIMP-1水平，當(dāng)與其他預(yù)測腦梗死后CI的因子聯(lián)合進(jìn)行系統(tǒng)篩查時，可能有助于識別腦梗死后發(fā)生認(rèn)知功能障礙高風(fēng)險患者。

關(guān)鍵詞：認(rèn)知功能障礙；腦梗死；MMP-9；TIMP-1

Study on the Relationship between Serum MMP-9 and TIMP-1 in Patients with Acute Cerebral Infarction

YANG Xue，DOU Zhi-jie

（Department of Neurology，Affiliated Hospital of Chengde Medical College，Chengde 067000，Hebei，China）

Abstract：Objective To investigate the acute cerebral infarction serum matrix metalloproteinase 9 inhibitor，relationship and tissue inhibitor of matrix metalloproteinase 1 and cognitive impairment after cerebral infarction.Methods We collected 84 cases of patients with acute cerebral infarction（ACI） patients and 40 healthy subjects（healthy control group），cerebral infarction group according to the group of 14 d MoCA the results were divided into CI group（MoCA score<26），non cognitive impairment（non-cognitive impairment，NCI）group（MoCAscore≥26 points）.The serum MMP-9 and TIMP-1 levels were determined by ELISA method.Results Compared with healthy control group，CI group and NCI group，serum MMP-9 and TIMP-1 levels were significantly increased （P<0.05），compared with the NCI group，the level of MMP-9 in CI group was significantly higher（P<0.05），and TIMP-1 were significantly decreased（P<0.05）.Logistic regression analysis showed that high level of MMP-9 and age were independent risk factors of CI after cerebral infarction，and high TIMP-1 With the level of smoking is a protective factor of CI after cerebral infarction.Correlation analysis showed that CI group MoCA score was negatively correlated with MMP-9 levels was positively correlated with TIMP-1 levels.Conclusion The acute stage of cerebral infarction， high serum MMP-9 level is a risk factor for CI after cerebral infarction， and the high level of TIMP-1 is a protective factor of CI in serum after cerebral infarction.MMP-9，TIMP-1 levels in patients with acute cerebral infarction，and other factors when predicting CI after cerebral infarction combined systematicscreening，may contribute to the identification of cognitive dysfunction after cerebral infarction in high-risk patients.

Key words：Cognitive impairment；Cerebral infarction；MMP-9；TIMP-1

到本世紀(jì)中葉，我國老年人口將超過4億，約占全國總?cè)丝诘?0%[1]。腦卒中及其引起的認(rèn)知功能障礙（cognitive impairment，CI）的發(fā)生率也會隨之上升，血管性癡呆（Vascular dementia，VaD）已成為僅次于阿爾茨海默?。ˋlzheimer's disease，AD）的第二大癡呆疾病。一項1980～2011年社區(qū)流行病學(xué)Meta分析顯示，我國55歲以上人口中VaD占癡呆比例為30.6%。目前國際已有研究發(fā)現(xiàn)血清金屬基質(zhì)蛋白酶9（Matrix metalloproteinase-9，MMP-9）水平的升高可能參與了全麻術(shù)后CI的病理生理過程，且MMP-9水平與MoCA評分呈顯著負(fù)相關(guān)[2]。John G等[3]研究表明頸動脈內(nèi)膜剝脫術(shù)后CI早期患者血清基線MMP-9水平及活性均較高，測定基線MMP-9水平與其他系統(tǒng)篩查指標(biāo)一起可以預(yù)測術(shù)后具有高風(fēng)險CI的患者。另外單培彥[4]等的研究顯示炎癥反應(yīng)參與了老年代謝綜合征患者的輕度CI的病理生理過程。以上研究均表明血清MMP-9水平升高可能參與了CI的形成過程，而腦梗死后血清MMP-9高水平是否與腦梗死后CI有關(guān)尚無相關(guān)報道?；|(zhì)金屬蛋白酶組織抑制因子1（tissue inhibitor of metallo-proteinase-1，TIMP-1）是MMP-9的特異性抑制劑，可與MMP-9形成1∶1復(fù)合物抑制其作用。本研究將通過測定所有受試者血清MMP-9及TIMP-1水平，了解腦梗死發(fā)生后血清MMP-9及TIMP-1水平的變化，分析腦梗死急性期血清中此兩項觀察指標(biāo)的濃度水平變化與腦梗死后CI的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1一般資料 入選對象124例，其中男性73例，女性51例，平均年齡（54.67±8.43）歲，分為首發(fā)急性腦梗死患者84例（腦梗死組）及健康受試者40例（健康對照組）。①腦梗死組：根據(jù)入組14 d時MoCA評分結(jié)果分為CI組（MoCA評分<26分）、NCI組（MoCA評分≥26分）。CI組44例，MoCA評分（14.86±8.12）分；NCI組40例，MoCA評分（27.60±1.26）分。②健康對照組：收集2016年1月1日～3月31日于承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院體檢中心進(jìn)行體檢的性別、年齡及受教育程度與腦梗死組相匹配的健康體檢者。入組標(biāo)準(zhǔn)：既往無腦卒中病史；近期無認(rèn)知功能減退主訴；入組時進(jìn)行MoCA評分≥26分；排除腦血管病、精神障礙及其他中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病。

1.2納入及排除標(biāo)準(zhǔn)

1.2.1納入標(biāo)準(zhǔn) ①符合2014年中國急性缺血性腦卒中診治指南中缺血性腦卒中的診斷標(biāo)準(zhǔn)；②首發(fā)急性起病，且經(jīng)頭部CT/MRI證實為缺血性腦卒中；年齡位于40～65歲之間；③腦梗死前日常生活自理，社會適應(yīng)良好，Hachinski缺血指數(shù)評分量表≥7分；④患者意識清楚，生命體征及神經(jīng)系統(tǒng)癥狀己平穩(wěn)至少24 h；⑤患者及家屬知情同意。

1.2.2排除標(biāo)準(zhǔn) 各種出血性腦血管??；帕金森病及帕金森綜合征；AD、各種顱內(nèi)感染病史、腦外傷史等；CO、藥物、農(nóng)藥等化學(xué)物品中毒史；惡性腫瘤；嚴(yán)重神經(jīng)功能缺失可能防礙評估正常進(jìn)行等。

1.3血清炎性標(biāo)記物 清晨空腹抽取肘靜脈血5 ml，30 min 內(nèi)3000 r/min離心10 min吸取血清，立即儲存于-80℃冰箱。采用ELISA法測定血清MMP-9，TIMP-1水平。

1.4統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析，計量資料采用（x±s）表示，多組計量指標(biāo)組間比較采用單因素方差分析。采用Spearman相關(guān)分析確定相關(guān)因素，采用Logistic回歸分析確定危險因素。所有檢驗均為雙側(cè)檢驗，P<0.05視為有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1炎性標(biāo)志物水平的組間比較 與健康對照組比，CI組與NCI組血清MMP-9和TIMP-1水平均顯著升高（P均<0.05）；與NCI組相比，CI組MMP-9水平顯著升高（P<0.05），而TIMP-1水平顯著降低（P<0.05），見表1。

2.2統(tǒng)計學(xué)處理 將性別、年齡、MoCA評分、MMP-9、TIMP-1、高血壓、糖尿病、吸煙和飲酒納入多因素Logistic回歸方程，結(jié)果顯示：高M(jìn)MP-9水平（OR=6.451，P<0.05，95%CI 1.854～22.452），高齡（OR=2.107，P<0.05，95%CI 1.263～3.513）是CI的獨立危險因素。高TIMP-1水平（OR=0.057，P<0.05，95%CI 0.013～0.255）、吸煙（OR=0.098，P<0.05，95%CI 0.014～0.665）是CI的保護(hù)性因素，見表2。

相關(guān)分析顯示，MMP-9 水平與MoCA評分（r=-0.667，P=0.000）呈負(fù)相關(guān)，TIMP-1水平與MoCA評分（r=0.526，P=0.000）呈正相關(guān)，見表3。

3 討論

本研究的結(jié)果顯示，與健康對照組比，CI組與NCI組血清MMP-9和TIMP-1濃度均顯著升高；與NCI組相比，CI組MMP-9水平顯著升高，而TIMP-1水平顯著降低。高M(jìn)MP-9水平和高齡是腦梗死后CI的獨立危險因素，而高TIMP-1水平與吸煙是腦梗死后CI的保護(hù)性因素。相關(guān)分析顯示，CI組的MoCA評分與MMP-9水平呈負(fù)相關(guān)，與TIMP-1水平呈正相關(guān)。

基質(zhì)金屬蛋白酶（Matrix metalloproteinases，MMPs）是一組活性依賴鋅離子與鈣離子的中性蛋白酶基因家族，通過參與降解各種組織細(xì)胞外基質(zhì)發(fā)揮其作用[5]。MMP-9是MMPs中分子量最大的一員。國際已有研究顯示，多發(fā)性腦梗死和小血管病性VaD患者腦脊液中MMP-9水平與健康對照及AD患者相比顯著升高，且可以作為VaD及AD相鑒別的生物學(xué)標(biāo)志物[6]。國內(nèi)R Lin[7]等的研究通過電針刺激缺血再灌注損傷大鼠百會穴及神庭穴降低MMP-9、MMP-2的表達(dá)可提高缺血再灌注損傷大鼠的學(xué)習(xí)和記憶能力。劉冉等[8]研究認(rèn)為MMP-9與VaD密切相關(guān)。以上研究均說明MMP-9高表達(dá)可能對CI造成了影響，但具體機(jī)制目前尚不明確。王敏等[9]的研究表明，在慢性VaD大鼠的海馬區(qū)，MMP-9的表達(dá)量顯著升高。亦有研究亦表明，VaD組的血清MMP-9水平顯著高于健康對照組。而TIMP-1是MMP-9的特異性抑制劑，TIMP-1表達(dá)的升高，可限制MMPs的活性，減少其在腦缺血急性期對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的損害作用。有研究表明，TIMPs可在腦缺血缺氧過程中通過特異性拮抗MMPs保持血腦屏障完整性、改善腦水腫等發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用。Lorenzl S[10]等的研究表明，VaD患者血漿TIMP-1水平明顯降低。均與本研究結(jié)果相一致。結(jié)合本研究認(rèn)為，急性期血清高M(jìn)MP-9水平可能導(dǎo)致腦梗死后CI的發(fā)生，而TIMP-1可特異性阻斷MMP-9的損害作用，是腦梗死后CI的保護(hù)性因素。

目前，已有研究表明年齡與卒中后CI密切相關(guān)，Ganguli M等[11]提到年齡每升高5.3歲，VaD的患病率就會增高1倍。年齡亦被證明是不依賴卒中面積和卒中嚴(yán)重程度的預(yù)測卒中后CI的重要因素，與本研究結(jié)果一致。絕大多數(shù)研究表明，吸煙是發(fā)生CI的重要危險因素，而本研究顯示吸煙為腦梗死后CI的保護(hù)性因素，可能與樣本量過小有關(guān)。尚需進(jìn)一步研究證實。

隨著我國老年人口的增加，腦卒中及其所引起的CI的發(fā)生率也不斷上升，對患者的生活質(zhì)量及其家庭和社會都帶來了嚴(yán)重的影響，積極尋找腦梗死后認(rèn)知功能障礙的血液學(xué)標(biāo)志物，早期預(yù)防其發(fā)生具有至關(guān)重要的意義。本研究中，MMP-9與TIMP-1可能參與了腦梗死后認(rèn)知障礙的發(fā)生，且與預(yù)后相關(guān)，存在易操作、重復(fù)性好、靈敏度高等優(yōu)點，值得進(jìn)一步研究。

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