IL-1β,IL-6和MMP-9炎性因子判斷動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血的預(yù)后評估

胡北泉 魏風(fēng)（通訊作者） 楊松 劉海峰 蘭杰 吳靜 鐘仕茂 雷元華 樊華聲

（廣西醫(yī)科大學(xué)第五附屬醫(yī)院<南寧市第一人民醫(yī)院> 廣西 南寧 530022）

動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血(aneurysmal suharachnoid hemorrhage，aSAH)是神經(jīng)外科中常見的腦血管疾病，其發(fā)病常常為急癥，病情危重，導(dǎo)致殘疾及死亡率較高，預(yù)后不佳[1]。動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血后約30%一90%患者出現(xiàn)腦血管痙攣（CVS），從而導(dǎo)致顱內(nèi)腦動脈持續(xù)性變小的變化，局部腦組織缺血性功能障礙，引發(fā)損傷，是殘疾及死亡率較高的主要因素[2-3]。炎癥反應(yīng)在蛛網(wǎng)膜下腔出血后導(dǎo)致繼發(fā)性腦組織損害中起到主要作用，可激活患者免疫系統(tǒng)釋放炎癥細(xì)胞及分泌許多炎癥因子，其中IL-1β、IL-6和MMP-9是參與腦內(nèi)炎癥反應(yīng)的較重要炎癥因子。本文從aSAH患者腦脊液IL-1β、IL-6和血清MMP-9等炎癥因子角度來預(yù)測動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血后腦損傷的程度及預(yù)后的相關(guān)性。

1.資料和方法

1.1 一般資料

選擇我院2016年1月－2018年12月收治的90例動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者，診斷符合全國第4次腦血管會議制定的《腦血管疾病分類(1995)》中SAH診斷標(biāo)準(zhǔn)[4]，所有患者均經(jīng)全腦血管造影(digitalsubtractionangiogram，DSA)和/或者CTA確證實(shí)，年齡31-75歲，平均（52.2±13.5)歲，患者無臟器功能嚴(yán)重衰竭，除外非動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血，入院時根據(jù)Hunt-hess分級分為輕度（Ⅰ級）30例、中度(Ⅱ級、Ⅲ級)30例、重度(Ⅳ級、Ⅴ級)30例。另外我院收治的30例輕度顱腦損傷患者作為對照組，年齡28±67歲，平均(43.2±11.8)歲，除外1個月內(nèi)有相關(guān)感染等急性病癥，除外嚴(yán)重心腦血管疾病。

1.2 方法

1.2.1 標(biāo)本采集 試驗組動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者于術(shù)后第3、7、14天，對照組受傷后第3天時留取腦脊液6ml后即刻離心，2500r/min，離心15min，然后取得上清液放置在-20℃冰箱內(nèi)待用。

1.2.2 檢測方法 根據(jù)上述方法收集的上清腦脊液，嚴(yán)格按照試劑及儀器說明書所述步驟進(jìn)行操作，采用雙抗體夾心法測定標(biāo)本IL-1β，IL-6和MMP-9的含量。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理

數(shù)據(jù)采用SPSS20.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析，計數(shù)資料采用率（%）表示，進(jìn)行χ2檢驗，計量資料采用（±s）表示，進(jìn)行t檢驗，P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2.結(jié)果

2.1 炎性因子水平與發(fā)病時間

根據(jù)Hunt-Hess評定分級，aSAH組患者主要是中重度為主，結(jié)果發(fā)現(xiàn)患者發(fā)病時間、病情和相關(guān)炎性因子的關(guān)系，見表。

表 SAH組（CVS)及對照組腦脊液IL-1β、IL-6及血清MMP-9水平比較（±s）

表 SAH組（CVS)及對照組腦脊液IL-1β、IL-6及血清MMP-9水平比較（±s）

注：與對照組同時間點(diǎn)比較，aP＜0.01；與輕、中度組同時間點(diǎn)比較，bP＜0.05

aSAH組 輕度 中度 重度第1天 56.46±0.95a 64.25±2.01a 96.98±3.95ab 414.12±40.54b 199.26±31.72第3天 64.29±0.74a 69.33±1.47a 89.20±3.48ab 428.62±40.12a 288.14±41.02第7天 42.32±0.89a 44.63±1.04a 77.31±3.43ab 445.30±44.35a 423.28±40.24第10天 33.24±0.40a 39.25±0.82a 56.18±2.02ab 499.18±51.52a 354.82±48.51第14天 23.01±0.24a 24.97±0.49a 32.11±2.16ab 481.72±53.15a 212.32±48.60對照組 - 14.04±0.35 - 379.36±35.68 134.23±29.24

2.2 相關(guān)組腦脊液IL-1β，IL-6和血清MMP-9的表達(dá)水平

aSAH組腦脊液的IL-1β，IL-6和血清MMP-9表達(dá)水平較對照組均增高明顯，差異 具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。提示這些炎性因子在aSAH的起病進(jìn)程中有很大的影響。

2.3 aSAH組腦脊液IL-1β，IL-6和血清MMP-9表達(dá)水平分析

經(jīng)過對aSAH組患者腦脊液IL-1β，IL-6和血清MMP-9等炎性因子檢測結(jié)果進(jìn)行相關(guān)性分析提示：結(jié)果發(fā)現(xiàn)患者急性發(fā)病動脈瘤破裂時，腦脊液IL-1β，IL-6和MMP-9將會被激活，檢測值提高，并且提示Hunt-Hess分級級別越高，其表達(dá)越高，腦血管痙攣程度提高，致殘疾及死亡率提高，預(yù)后不良。

2.4 對照組腦脊液IL-1β，IL-6和血清MMP-9表達(dá)水平分析

經(jīng)過對對照組腦脊液IL-1β，IL-6和血清MMP-9等炎性因子檢測結(jié)果進(jìn)行相關(guān)性分析提示：一般條件下，輕度顱腦損傷患者腦脊液IL-1β，IL-6和血清MMP-9變化值不大，不像asAH組患者腦脊液那樣變化會顯著增高，同時提示病人并發(fā)癥較多且預(yù)后不良。

3.討論

當(dāng)今，隨著介入技術(shù)及輔助檢查的進(jìn)步等，動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血診斷有增多傾向，而腦血管痙攣在aSAH患者中最常見并發(fā)癥。但是，有關(guān)腦血管痙攣產(chǎn)生的病理生理尚未確定，特別是缺乏特異性的炎性標(biāo)志物來評估CVS進(jìn)程中的炎癥病理過程[5]。

腦脊液中細(xì)胞炎性因子導(dǎo)致腦血管痙攣的理論證據(jù)已經(jīng)被許多實(shí)驗驗證，炎性因子白介素激活前列腺素（PG）產(chǎn)生級聯(lián)反應(yīng)，然后讓環(huán)氧合酶2（CO2）類蛋白激活COX級聯(lián)反應(yīng)，所有這些影響因素生產(chǎn)出前列腺素，最后導(dǎo)致腦血管痙攣；白介素誘發(fā)動脈瘤性SAH患者血管內(nèi)皮素ET產(chǎn)生，作用于血管平滑肌細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞，強(qiáng)烈收縮血管，可使腦動脈持久痙攣，管徑變小。白介素同時加強(qiáng)細(xì)胞的C-myCmRNA以及C-SiSmRNA表達(dá)，而C-myC基因會使細(xì)胞加強(qiáng)繁殖，引發(fā)血小板衍化生長因子（PDGF）的出現(xiàn)并使血管平滑肌增殖。另外，白介素誘發(fā)一氧化氮合酶（NOS）產(chǎn)生并提升炎癥損害。眾多實(shí)驗數(shù)據(jù)證明，炎癥反應(yīng)在蛛網(wǎng)膜下腔出血后導(dǎo)致腦組織缺血缺氧損傷中發(fā)揮著重大作用，是引發(fā)腦血管痙攣的主要因素之一；故通過測定動脈瘤性SAH患者腦脊液中細(xì)胞炎癥因子的濃度大小有利于了解腦血管痙攣進(jìn)展并對臨床工作有指導(dǎo)價值。本文主要是檢測動脈瘤性SAH患者腦脊液IL-1β，IL-6和血清MMP-9，發(fā)現(xiàn)它們表達(dá)水平和蛛網(wǎng)膜下腔出血后腦血管痙攣關(guān)系。

白介素-1（IL-1）為活性較高的炎性因子，它經(jīng)過炎癥或者自身免疫疾病病有關(guān)基因表達(dá)，在機(jī)體炎癥過程和免疫調(diào)節(jié)中發(fā)生作用，分為IL-1α及IL-1β兩種亞型。IL-1β主要從單核細(xì)胞及巨噬細(xì)胞分泌產(chǎn)生，膠質(zhì)細(xì)胞、B細(xì)胞、T細(xì)胞、NK細(xì)胞等也產(chǎn)生IL-1β，然而中樞神經(jīng)系統(tǒng)中IL-1β由膠質(zhì)細(xì)胞分泌為主。IL-1β為致炎性因子，它通過引發(fā)白細(xì)胞經(jīng)過血管壁外滲，從而使許多致炎性因子的生成，讓腦出血患者腦組織水腫加快，它幾乎出現(xiàn)在整個在神經(jīng)系統(tǒng)病理生理過程，濃度隨腦組織損害加重而增高。有關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，在急性蛛網(wǎng)膜下腔出血后，患者腦脊液的IL-1β濃度升高明顯，腦水腫嚴(yán)重者尤為顯著，提示IL-1β與腦組織損害有密切關(guān)系。IL-1β濃度在動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者腦脊液中升高，與破壞的血腦屏障有關(guān)，IL-1β經(jīng)過破壞血腦屏障滲入蛛網(wǎng)膜下腔，也有可能起病后腦膠質(zhì)細(xì)胞中IL-1β mRNA表達(dá)提高，故促進(jìn)IL-1β分泌導(dǎo)致炎癥反應(yīng)，引發(fā)患者腦血管痙攣，加重腦組織損害[6-7]。

當(dāng)前證實(shí)，IL-6為擁有許多生物學(xué)性能的糖蛋白炎性因子，當(dāng)動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者腦內(nèi)細(xì)胞出現(xiàn)壞死后，將會分泌許多抗原影響免疫系統(tǒng)，產(chǎn)生炎性細(xì)胞激活，導(dǎo)致激烈的免疫應(yīng)答，讓單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、B細(xì)胞以及T細(xì)胞等生產(chǎn)較多IL-6，從而產(chǎn)生炎癥反應(yīng)，損害腦組織。IL-6在機(jī)體的炎癥反應(yīng)及抗感染等免疫調(diào)節(jié)中扮演重要角色，積極參與腦血管痙攣的病理進(jìn)程，臨床相關(guān)實(shí)驗研究體現(xiàn)在如果腦脊液IL-1β的濃度增加，發(fā)生腦血管痙攣概率也跟著提高，患者血腦屏障通透性提升，腦細(xì)胞水腫增大，生成過多的氧自由基導(dǎo)致神經(jīng)元凋亡，從而引發(fā)繼發(fā)性腦損傷[8]。另外患者腦出血后產(chǎn)生的補(bǔ)體、凝血酶及纖維蛋白降解產(chǎn)物等因素也可加快炎癥反應(yīng)進(jìn)程，促使IL-6等表達(dá)水平提升。本結(jié)果顯示，動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者起病后腦脊液中IL-6濃度升高顯著，IL-6在發(fā)病后其表達(dá)水平逐漸升高，到第10天左右開始下降。有關(guān)實(shí)驗證實(shí)患者腦脊液的IL-6變化和動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者基底動脈血流量大小波動在程度及時間上相似，對于病情嚴(yán)重患者其表達(dá)水平明顯增高，臨床預(yù)后不良[9]。Caetaim發(fā)現(xiàn)[10]動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者發(fā)病3天后其腦脊液的IL-6濃度增高顯著。IL-6濃度增高后將會促進(jìn)顱內(nèi)血管內(nèi)皮細(xì)胞生長及分泌內(nèi)皮素，讓血小板生成變活躍，然后促進(jìn)腦血管收縮，故早期腦脊液中IL-6提高預(yù)測腦血管痙攣有指導(dǎo)意義。

基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)為MMP家族的一種明膠酶，因巨噬細(xì)胞、腫瘤壞死因子a(TNF-a)、單核細(xì)胞等炎性細(xì)胞因子介導(dǎo)生成，它能降解多種明膠和膠原，影響腦動脈粥樣硬化(AS)進(jìn)程，使血管斑塊活動性增加，引發(fā)心腦血管疾病，尤其是在炎癥、高血壓等刺激時，腦血管內(nèi)皮細(xì)胞破壞，炎性細(xì)胞貼付于血管壁，生成多種炎性因子，導(dǎo)致降解顱內(nèi)小血管基膜，影響血腦屏障，提高腦內(nèi)血管通透性，促進(jìn)腦細(xì)胞水腫。動物實(shí)驗驗證，動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血起病幾分鐘內(nèi)，顱內(nèi)小血管基膜的主要蛋白質(zhì)將會出現(xiàn)降解，其至少維持24小時，腦細(xì)胞發(fā)生炎癥反應(yīng)，引發(fā)炎癥因子IL-1β、MMP-9等大量分泌，多種信號通路開放，將會明顯提高腦血管痙攣的發(fā)生率[11-12]。一般患者血清中MMP-9濃度不高，當(dāng)動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者起病后24h內(nèi)其濃度增高明顯，且MMP-9與腦組織水腫體積呈正相關(guān)性，而MMP-9濃度隨著患者腦水腫衰退而降低。

本文通過對動脈瘤性SAH患者腦脊液IL-1β，IL-6和血清MMP-9檢測，發(fā)現(xiàn)它們表達(dá)水平提升和蛛網(wǎng)膜下腔出血后腦血管痙攣呈正相關(guān)，IL-1β，IL-6和MMP-9腦脊液濃度和腦血管痙攣顯著相關(guān)（P＜0.05），提示患者腦脊液的IL-1β、IL-6及血清MMP-9含量高低可預(yù)測腦血管痙攣程度，可以作為動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者預(yù)后評估指標(biāo)。