腦出血患者血清基質(zhì)金屬蛋白酶-9、細(xì)胞纖維連接蛋白變化及其相關(guān)性研究

張冠妮，楊友松

(四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院·四川省人民醫(yī)院 a.神經(jīng)外科，b.神經(jīng)內(nèi)科，四川 成都 610072)

腦出血患者血清基質(zhì)金屬蛋白酶-9、細(xì)胞纖維連接蛋白變化及其相關(guān)性研究

張冠妮a，楊友松b

(四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院·四川省人民醫(yī)院 a.神經(jīng)外科，b.神經(jīng)內(nèi)科，四川 成都 610072)

目的 探討腦出血患者血清基質(zhì)金屬蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9，MMP-9)、細(xì)胞纖維連接蛋白(cellular fibronectin，cFN)水平及其與腦血腫和周?chē)[體積的關(guān)系。方法 收集24例符合入選標(biāo)準(zhǔn)的腦出血患者(腦出血組)，同期健康體檢者15例為對(duì)照組。測(cè)定腦出血組患者發(fā)病后1d、3d、7d血清MMP-9、cFN水平；發(fā)病當(dāng)日及5～7d時(shí)行頭顱CT測(cè)定血腫及周?chē)[體積，分析MMP-9、cFN水平與腦血腫及周?chē)[體積的關(guān)系。結(jié)果 腦出血組各時(shí)間點(diǎn)血清MMP-9、cFN水平明顯高于正常對(duì)照組(均P< 0.05)，其中發(fā)病3d時(shí)血清MMP-9、cFN水平升高最明顯；MMP-9與出血灶周?chē)[體積的絕對(duì)值呈正相關(guān)，cFN與血腫體積呈正相關(guān)(均P< 0.05)；未發(fā)現(xiàn)血清MMP-9與cFN兩者間有相關(guān)性。結(jié)論 腦出血患者血清MMP-9及cFN代謝異常，血清MMP-9及cFN水平可間接反映腦出血患者腦組織損傷的嚴(yán)重程度，對(duì)其含量測(cè)定有助于判斷病情。

腦出血；基質(zhì)金屬蛋白酶-9；細(xì)胞纖維連接蛋白；腦水腫

腦出血(intracerebral hemorrhage，ICH)是指原發(fā)性腦動(dòng)脈、腦靜脈或毛細(xì)血管破裂而非外傷等所致的腦實(shí)質(zhì)出血，與缺血性梗塞相比較，其致殘率及病死率均較高。發(fā)病后腦出血性刺激作為一種損傷因子誘發(fā)炎性反應(yīng)，激活并趨化炎性細(xì)胞向損傷處游走，浸潤(rùn)并釋放多種生物活性物質(zhì)，造成組織損傷?；|(zhì)金屬蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9，MMP-9)作為一種蛋白水解酶，在ICH后血-腦屏障(blood brain barrier，BBB)破壞、腦水腫形成過(guò)程中的作用已在部分研究[1]中得到證實(shí)。細(xì)胞纖維連接蛋白(cellular fibronectin，cFN)是血管內(nèi)皮中的一種糖蛋白，它來(lái)源于局部上皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、間質(zhì)細(xì)胞及一些腫瘤細(xì)胞，有研究表明其升高可能提示有內(nèi)皮損傷，它在急性腦卒中的變化可能與cFN參與影響血小板功能有關(guān)[2]。本研究采用酶聯(lián)免疫吸附法測(cè)定腦出血患者及同期健康體檢者血清MMP-9、cFN含量變化，探討腦出血患者血清MMP-9、cFN水平與腦血腫及周?chē)[體積的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集我院神經(jīng)內(nèi)科2007年6月至2008年1月收入院的腦出血患者24例(腦出血組)，其中男10例，女14例；年齡38～80歲[(62±9.82)歲]；基底節(jié)區(qū)出血15例，腦葉出血6例，小腦出血3例；出血量4.4～26.1 ml[(15.6 ±5.73)ml]。所有患者均有急性起病過(guò)程，經(jīng)頭顱CT檢查確診腦出血并確定病變部位及大小范圍，符合全國(guó)第四屆腦血管病學(xué)術(shù)會(huì)議修訂的診斷標(biāo)準(zhǔn)，并排除梗死后出血可能，排除糖尿病、腫瘤引起MMP-9、cFN升高的疾病。對(duì)照組15例系同期我院體檢中心健康體檢者，其中男8例，女7例；年齡46～65歲[(56.1±5.44)歲]；均無(wú)卒中病史，無(wú)高血壓、糖尿病、高血脂等其他急慢性疾病者。兩組性別、年齡等基線資料比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P> 0.05)，具有可比性。

1.2 研究方法 按統(tǒng)一的調(diào)查表在急性腦出血患者入院時(shí)記錄其年齡、性別、高血壓病史(年)、意識(shí)障礙程度，均進(jìn)行詳細(xì)的神經(jīng)系統(tǒng)檢查。所有腦出血患者于入院當(dāng)時(shí)行頭顱CT檢查，并于入院后5～7天復(fù)查頭顱CT，以顯示腦水腫情況。于入院時(shí)、發(fā)病后4周行CSS評(píng)分，于入院時(shí)、發(fā)病后3月行改良Rankin量表評(píng)分。腦出血組患者分別在發(fā)病后第1、3、7天清晨空腹抽取肘靜脈血2～3 ml，2500 r/min離心8～10 min，取血清置于-27 ℃冰箱保存待檢。對(duì)照組清晨空腹采血，標(biāo)本處理同上。MMP-9試劑盒購(gòu)于成都精博生物技術(shù)有限公司(上海森雄公司生產(chǎn))；cFN試劑盒購(gòu)于成都杰納生物技術(shù)有限公司(芬蘭Biohit公司生產(chǎn))。

1.3 觀察指標(biāo) ①患者發(fā)病后1、3、7天的血清MMP-9及cFN水平。②腦血腫及水腫體積：ICH患者入院時(shí)(發(fā)病24 h內(nèi))及發(fā)病5～7天頭顱CT掃描結(jié)果。血腫體積依據(jù)第1次CT檢查結(jié)果計(jì)算(多田氏公式)：出血量(ml)=π/6×長(zhǎng)(cm)×寬(cm)×高(cm)；總體積(包含血腫體積及水腫帶體積)依據(jù)第2次CT檢查結(jié)果計(jì)算(多田氏公式)。根據(jù)兩次CT檢查結(jié)果計(jì)算水腫體積=總體積-發(fā)病時(shí)血腫體積。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，兩獨(dú)立樣本的比較采用t檢驗(yàn)，多個(gè)樣本的比較采用方差分析；相關(guān)性分析采用非參數(shù)Spearman法。P< 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 血清MMP-9、cFN水平變化 腦出血組發(fā)病1、3、7天時(shí)血清MMP-9、cFN水平均高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P< 0.05)，并且發(fā)病3天時(shí)血清MMP-9、cFN水平最高，見(jiàn)表1。

表1 血清MMP-9、cFN水平變化

*與對(duì)照組比較，P< 0.05

2.2 腦出血患者血清MMP-9、cFN與血腫體積的關(guān)系 血清MMP-9水平同血腫體積無(wú)相關(guān)性(rs1=0.150，rs3=0.095，rs7=0.162，均P> 0.05)；血清cFN水平與血腫體積呈顯著正相關(guān)(rs1=0.836，rs3=0.939，rs7=0.925，均P< 0.001)。

2.3 腦出血患者血清MMP-9、cFN與出血灶周?chē)[體積的關(guān)系 血清MMP-9水平與出血灶周?chē)[體積呈顯著正相關(guān)(rs1=0.960，rs3=0.958，rs7=0.966，均P< 0.001)；血清cFN水平與出血灶周?chē)[體積無(wú)相關(guān)性(rs1=0.057，rs3=0.288，rs7=0.272，均P> 0.05)。

2.4 血清MMP-9與cFN的相關(guān)性 血清MMP-9與cFN之間無(wú)相關(guān)性(rs1=0.125，rs3=0.298，rs7=0.329，均P> 0.05)。

3 討論

ICH后繼發(fā)性腦損傷的病理生理機(jī)制十分復(fù)雜，了解其繼發(fā)性損傷因素，對(duì)預(yù)防發(fā)病及改善預(yù)后均有著較為重要的意義。研究表明[3]BBB的損害在ICH后期(24 h后)血管源性腦水腫的形成及繼發(fā)性損傷中起著重要作用。細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix，ECM)是構(gòu)成血管基底膜的主要成分，它包括IV型膠原、層粘連蛋白、纖維連接蛋白等，在保持BBB完整性方面起主要作用。正常情況下ECM處于產(chǎn)生和降解的動(dòng)態(tài)平衡中，ICH后機(jī)體釋放出的某些活性物質(zhì)或血腫本身的成分可能打破這一平衡，從而破壞血腦屏障導(dǎo)致繼發(fā)性腦損傷。

MMP-9又稱(chēng)IV型膠原酶，是基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMPs)的一種。其分子量為92 kD，是一種促炎蛋白酶，在體內(nèi)以無(wú)活性的前體(pro-)形式分泌，需經(jīng)特殊的蛋白酶或自由基激活后，在中性環(huán)境中和鈣離子參與時(shí)發(fā)揮活性，其作用底物包括明膠Ⅳ、V型明膠原、彈性蛋白等。在正常腦組織內(nèi)MMP-9 僅有低水平的表達(dá)；在缺血缺氧和炎性因子存在時(shí)，血管內(nèi)皮細(xì)胞、小膠質(zhì)細(xì)胞、嗜中性粒細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞等可合成MMP-9，貯存在中性粒細(xì)胞和T細(xì)胞中的MMP-9也會(huì)受到細(xì)胞因子和及早因子的刺激而釋放。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)急性腦出血患者不同時(shí)期血清中MMP-9含量的測(cè)定，發(fā)現(xiàn)腦出血患者血清中存在MMP-9代謝異常，其值較正常組顯著升高。其發(fā)病機(jī)理一方面可能是由于血腫直接壓迫引起局部血流量下降、組織細(xì)胞缺血缺氧，從而刺激炎癥細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和膠質(zhì)細(xì)胞或在凝血酶、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的誘導(dǎo)下，激活MMPs系統(tǒng)導(dǎo)致?lián)p傷處MMP-9表達(dá)上調(diào)[4]；另一方面，由細(xì)胞分泌的內(nèi)源性天然抑制劑TIMP-1 通過(guò)與MMP-9 的催化區(qū)的可逆性結(jié)合來(lái)抑制MMP-9 的活性[5]，ICH后過(guò)多基質(zhì)降解，兩者之間的平衡關(guān)系遭到破壞，也可以使總體上MMP-9的表達(dá)或活性增加。本研究還發(fā)現(xiàn)患者血清MMP-9的含量與CT所示出血灶周?chē)[區(qū)體積間呈正相關(guān)，其原因可能與過(guò)度表達(dá)的MMP-9破壞BBB，引發(fā)血管源性腦水腫有關(guān)[6]。本研究未發(fā)現(xiàn)MMP-9同單純的血腫量間的關(guān)系。

cFN是一種多功能的糖蛋白，是構(gòu)成ECM的主要成分之一。它來(lái)源于局部組織中各種細(xì)胞如纖維母細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、上皮細(xì)胞等，并作為一種重要的黏性分子與細(xì)胞表面的整合素受體結(jié)合，參與細(xì)胞的黏附、移行、分化和胞外基質(zhì)的裝配、免疫與炎癥反應(yīng)等多種生理和病理過(guò)程。本研究測(cè)定了腦出血患者組及對(duì)照組血清cFN含量，發(fā)現(xiàn)正常人血清中有含量很少的cFN存在，而腦出血患者血清中cFN明顯升高，這與Silva的報(bào)道相符[7]。其機(jī)制可能是由于腦出血血管損傷后，血管內(nèi)皮下膠原蛋白充分暴露，此時(shí)cFN作為一個(gè)血小板整合素的配體參與血小板的黏附和聚集反應(yīng)[8]。本研究還發(fā)現(xiàn)，急性腦出血患者病初24 h血清cFN水平即升高，第3天達(dá)高峰，隨后逐漸下降，雖然其變化過(guò)程與臨床腦出血患者腦水腫的演變規(guī)律相仿，但研究未發(fā)現(xiàn)患者血清cFN 的含量與CT 所示出血灶周?chē)[區(qū)體積間具有相關(guān)性。此外，本實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)患者血清cFN的含量與腦出血血腫體積呈正相關(guān)，這可能是由于血腫壓迫周邊組織，缺血缺氧加重刺激細(xì)胞分泌釋放更多cFN以保護(hù)機(jī)體。這提示我們可將cFN作為判斷腦出血患者病情嚴(yán)重程度的臨床指標(biāo)之一，從某種意義上來(lái)說(shuō)cFN依據(jù)其與腦血腫有相關(guān)性這一特點(diǎn)有可能比MMP-9更早提示腦出血患者病情進(jìn)展。

以上的研究結(jié)果表明MMP-9、cFN均參與了ICH后一系列病理生理改變，ICH后MMP-9及cFN有可能通過(guò)破損的血腦屏障進(jìn)入血液，作為微循環(huán)的分子標(biāo)志物為臨床分析提供線索。血清MMP-9及cFN水平可間接反映腦出血患者腦組織損傷的嚴(yán)重程度，早期對(duì)其含量測(cè)定可輔助CT判斷病情。

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Serum concentrations of matrix metalloproteinase-9 and cellular fibronectin in patients with intracerebral hemorrhage and their clinical significance

ZHANG Guan-nia，YANG You-songb

(a.Department of Neurosurgery，b.Department of Neurology，Sichuan Provincial Academy of Medical Sciences & Sichuan Provincial People’s Hospital，Chengdu 610072，China)

Objective To investigate the dynamic changes of serum levels of matrix metalloproteinase-9(MMP-9)and cellular fibronectin(cFN)in patients with intracerebral hemorrhage(ICH)and the relationship between the two markers and the volumes of hematoma and perihematomal edema(PHE).Methods Twenty-four ICH patients were confirmed by CT to meet the entry criteria and 15 healthy people were served as controls.Levels of serum MMP-9 and cFN were measured on the day 1，3 and 7 after onset.The volumes of hematoma and its peripheral edema were evaluated by CT on day of onset and 5 to 7 days after onset.The relationship between the two serum markers and the pathological changes were analyzed.Results Levels of serum MMP-9 and cFN were significant higher in ICH patients at each time point after onset than those in normal controls(all P < 0.05).The highest levels of serum MMP-9 and cFN were found on day 3 after onset.The MMP-9 level was positively correlated with PHE while cFN level was positively correlated with hematoma volume.However，no obvious relationship was observed between MMP-9 and cFN levels.Conclusion There is an abnormal metabolism of MMP-9 and cFN in ICH patients.Serum levels of MMP-9 and cFN may reflect the damage severity of brain tissue.It is of helpful to diagnose patients’ conditions.

Intracerebral hemorrhage；Matrix metalloproteinase-9；Cellular fibronectin；Perihematomal edema

四川省衛(wèi)生廳科研基金資助項(xiàng)目(編號(hào)：070079)

R743.34

A

1672-6170(2015)04-0015-03

2014-10-09；

2015-01-05)