引用本文： 李冰, 姜雪松. 脑梗死血清基质金属蛋白酶-2、基质金属蛋白酶-9的动态变化及临床意义. 华西医学, 2015, 30(11): 2009-2012. doi: 10.7507/1002-0179.20150574 复制
脑梗死是临床常见病、多发病，有较高的病死率及致残率。近年来随着各项研究的不断深入，人们逐渐发现一些细胞因子和炎症介质与急性脑梗死的发生、发展有着密不可分的关系[1-2]。其中基质金属蛋白酶（MMP）是一种锌离子依赖性蛋白酶，是参与降解和重塑全身各种组织细胞外基质的蛋白酶类中最重要的一类。在正常成年人脑组织中，MMP表达水平很低，其异常表达与血脑屏障被破坏直接相关，是导致血管源性脑水肿和继发性脑组织损伤的关键因素[3]。其中MMP-2与MMP-9与脑梗死的关系尤为密切。以往多项研究表明，脑梗死急性期MMP-2与MMP-9血浆水平明显升高[4-5]，但多只检测脑梗死患者急性期的血清MMP-2及MMP-9的水平，没有进行之后持续的动态监测，因此无法明确其在脑梗死整个病程中的变化，也无法明确脑梗死体积大小或卒中神经功能损害程度对血清MMP-2与MMP-9水平的影响。近年来越来越多的研究者开始关注脑缺血后MMP-2及MMP-9的动态变化，这方面的研究在动物实验中比较成熟。本研究旨在通过对急性脑梗死患者血清MMP-2与MMP-9浓度动态变化的测定和分析，探讨二者与急性脑梗死的关系，以及与梗死灶大小及神经功能缺损程度的关系。
1 资料与方法
1.1 一般资料
将2014年1月－5月神经内科收住入院的50例急性脑梗死患者纳入脑梗死组，其中男26例，女24例；年龄52～67岁，平均（60.7±5.3）岁。急性脑梗死患者入院时间均在发病24 h内，经严格的神经系统体格检查和头颅CT或磁共振检查，诊断为脑梗死，均符合全国第四届脑血管学术会议修订的脑梗死诊断标准[6]。对照组30例，为我院同期同年龄组门诊健康体检者，其中男16例，女14例；年龄50～65岁，平均（58.2±5.4）岁。以上所有入选者均排除以下状况：① 严重肝、肾或心功能衰竭及恶性肿瘤；② 近期有感染史；③ 有颅脑外伤史；④ 近3个月有急性脑梗死或心肌梗死发作；⑤ 近期有外科手术和创伤史；⑥ 有自身免疫性疾病。两组患者年龄及性别比较，差异无统计学意义（P＞0.05）
1.2 方法
脑梗死患者分别于入院24 h内、第7天、第14天清晨空腹抽取肘静脉血5 mL，采用酶联免疫吸附试验测定MMP-2和MMP-9血清水平。对照组清晨空腹抽取肘静脉血一次5 mL置于空白试管中，测定MMP-2和MMP-9方法同上。MMP-2及MMP-9血清水平测定采用美国R&D system公司生产的MMP-2及MMP-9定量测定试剂盒，灵敏度达10 ng/L，严格按照试剂盒说明书进行操作。
1.3 观察与评定指标
① 神经功能缺损程度评分：按照脑卒中患者临床神经功能缺损程度评分标准（CNFDS）[7]，将脑梗死组分为轻型组（0～15分）、中型组（16～30分）、重型组（31～45分）。② 梗死灶大小分级：所有脑梗死患者均行颅脑MRI检查，按责任梗死灶直径大小分为小梗死灶（1.5～3.0 cm）、中梗死灶（3.1～5.0 cm）、大梗死灶（＞5.0 cm）[8]。
1.4 统计学方法
所有资料采用SPSS 16.0统计软件分析，数据均用均数±标准差表示，两组间比较采用t检验，多组间比较采用方差分析。检验水准α=0.05。
2 结果
2.1 脑梗死患者MMP-2、MMP-9水平的动态变化
脑梗死组于发病24 h内、第7天、第14天时血清MMP-2及MMP-9水平与对照组比较均升高，差异有统计学意义（P＜0.05）；其中脑梗死组发病第7 天时血清MMP-2及MMP-9水平达高峰，7 d后血清MMP-2及MMP-9水平逐渐降低，见表 1。
表1
脑梗死患者不同时间血清MMP-2及MMP-9水平变化（2.2 梗死灶大小与患者血清MMP-2及MMP-9水平的关系
发病24 h、第7天脑梗死组血清MMP-2及MMP-9水平与脑梗死灶大小有关，梗死灶越大，血清MMP-2及MMP-9水平越高；差异有统计学意义（P＜0.05），见表 2。
表2
脑梗死患者血清MMP-2、MMP-9水平与梗死体积大小比较（2.3 脑梗死患者神经功能缺损程度与血清MMP-2及MMP-9水平变化的关系
血清MMP-2及MMP-9水平变化与脑梗死患者神经功能缺损程度有关，神经功能缺损程度越重，血清MMP-2及MMP-9水平越高。不同程度神经功能缺损患者间血清MMP-2及MMP-9水平比较差异有统计学意义（P＜0.05），见表 3。
表3
不同程度神经功能缺损患者血清MMP-2、MMP-9水平比较[3 讨论
脑梗死后脑损伤的过程相当复杂，其中有多种炎性细胞参与，它们相互作用、相互调节，又有着各自独特的作用。通过这些因子直接或间接的影响，血管壁通透性增加，形成血管源性和细胞源性脑水肿。其中MMP-2及MMP-9水平在脑梗死及继发脑损伤的病理过程中起着重要作用[9-10]。
血脑屏障主要由基底膜构成，其Ⅳ型胶原、层粘连蛋白和纤粘连蛋白是基底膜的主要组成成分[11-13]。正常生理状态下，血液中MMP-2和MMP-9水平很低，MMP和组织型MMP抑制剂之间保持动态平衡。急性脑梗死后血液动力学改变、损伤、炎症及氧化应急都可以刺激内皮细胞、胶质细胞、星形细胞、炎性细胞因子等激活MMP系统，导致梗死灶局部MMP-2、MMP-9表达与活性增高，增高的MMP-2、MMP-9降解基底膜，导致脑血管通透性增高，引起血脑屏障破坏，使局部MMP-2、MMP-9及炎性物质进入循环系统，因此MMP-2、MMP-9的早期表达与激活与血脑屏障的破坏关系密切[14-15]。与此同时，活化的炎细胞释放多细胞因子，加重了缺氧性脑损伤，导致神经功能缺损[16]。因此，MMP-2、MMP-9作为蛋白水解酶，在脑梗死后脑脊液屏障破坏、脑水肿形成过程中的作用日益受到重视。
本研究结果显示，脑梗死患者发病24 h～7 d内血清MMP-2和MMP-9水平均明显升高，7 d后MMP-2、MMP-9水平逐渐下降，这与临床脑梗死后脑水肿发生的时间基本一致，推测可能与脑梗死后MMP-2和MMP-9通过降解细胞基底膜造成血管通透性增加、血脑屏障破坏导致的血管源性脑水肿有关。同时，活化的白细胞通过破坏的血脑屏障渗出至脑组织内，释放许多细胞因子、炎性介质造成脑组织的进一步损伤。本研究还显示脑梗死患者血清MMP-2、MMP-9水平还和梗死灶大小密切相关，并可以在一定程度上反映脑梗死临床病情的轻重[17]。梗死灶越大、病情越严重，MMP-2、MMP-9水平上升得越明显。究其原因，可能是因为梗死灶越大，微循环受损越严重，合成分泌的MMP-2、MMP-9越多，血脑屏障受损越严重，溢出到外周血液的MMP-2、MMP-9就越多。我们的结果还显示脑梗死患者血清MMP-2、MMP-9水平与脑梗死患者神经功能缺损程度有关，神经功能缺损程度越重，血清MMP-2、MMP-9水平越高，提示血清MMP-2、MMP-9水平可以作为脑梗死急性期严重程度及患者预后的指标之一。
综上所述，MMP-2、MMP-9作为炎性标志物，是较为敏感的脑组织损伤的指标[18]，为判断急性脑梗死后中枢神经系统的损害提供了定量信息，深入研究有效减少MMP对脑组织损伤的有效方法有望成为治疗脑梗死的新途径。
脑梗死是临床常见病、多发病，有较高的病死率及致残率。近年来随着各项研究的不断深入，人们逐渐发现一些细胞因子和炎症介质与急性脑梗死的发生、发展有着密不可分的关系[1-2]。其中基质金属蛋白酶（MMP）是一种锌离子依赖性蛋白酶，是参与降解和重塑全身各种组织细胞外基质的蛋白酶类中最重要的一类。在正常成年人脑组织中，MMP表达水平很低，其异常表达与血脑屏障被破坏直接相关，是导致血管源性脑水肿和继发性脑组织损伤的关键因素[3]。其中MMP-2与MMP-9与脑梗死的关系尤为密切。以往多项研究表明，脑梗死急性期MMP-2与MMP-9血浆水平明显升高[4-5]，但多只检测脑梗死患者急性期的血清MMP-2及MMP-9的水平，没有进行之后持续的动态监测，因此无法明确其在脑梗死整个病程中的变化，也无法明确脑梗死体积大小或卒中神经功能损害程度对血清MMP-2与MMP-9水平的影响。近年来越来越多的研究者开始关注脑缺血后MMP-2及MMP-9的动态变化，这方面的研究在动物实验中比较成熟。本研究旨在通过对急性脑梗死患者血清MMP-2与MMP-9浓度动态变化的测定和分析，探讨二者与急性脑梗死的关系，以及与梗死灶大小及神经功能缺损程度的关系。
1 资料与方法
1.1 一般资料
将2014年1月－5月神经内科收住入院的50例急性脑梗死患者纳入脑梗死组，其中男26例，女24例；年龄52～67岁，平均（60.7±5.3）岁。急性脑梗死患者入院时间均在发病24 h内，经严格的神经系统体格检查和头颅CT或磁共振检查，诊断为脑梗死，均符合全国第四届脑血管学术会议修订的脑梗死诊断标准[6]。对照组30例，为我院同期同年龄组门诊健康体检者，其中男16例，女14例；年龄50～65岁，平均（58.2±5.4）岁。以上所有入选者均排除以下状况：① 严重肝、肾或心功能衰竭及恶性肿瘤；② 近期有感染史；③ 有颅脑外伤史；④ 近3个月有急性脑梗死或心肌梗死发作；⑤ 近期有外科手术和创伤史；⑥ 有自身免疫性疾病。两组患者年龄及性别比较，差异无统计学意义（P＞0.05）
1.2 方法
脑梗死患者分别于入院24 h内、第7天、第14天清晨空腹抽取肘静脉血5 mL，采用酶联免疫吸附试验测定MMP-2和MMP-9血清水平。对照组清晨空腹抽取肘静脉血一次5 mL置于空白试管中，测定MMP-2和MMP-9方法同上。MMP-2及MMP-9血清水平测定采用美国R&D system公司生产的MMP-2及MMP-9定量测定试剂盒，灵敏度达10 ng/L，严格按照试剂盒说明书进行操作。
1.3 观察与评定指标
① 神经功能缺损程度评分：按照脑卒中患者临床神经功能缺损程度评分标准（CNFDS）[7]，将脑梗死组分为轻型组（0～15分）、中型组（16～30分）、重型组（31～45分）。② 梗死灶大小分级：所有脑梗死患者均行颅脑MRI检查，按责任梗死灶直径大小分为小梗死灶（1.5～3.0 cm）、中梗死灶（3.1～5.0 cm）、大梗死灶（＞5.0 cm）[8]。
1.4 统计学方法
所有资料采用SPSS 16.0统计软件分析，数据均用均数±标准差表示，两组间比较采用t检验，多组间比较采用方差分析。检验水准α=0.05。
2 结果
2.1 脑梗死患者MMP-2、MMP-9水平的动态变化
脑梗死组于发病24 h内、第7天、第14天时血清MMP-2及MMP-9水平与对照组比较均升高，差异有统计学意义（P＜0.05）；其中脑梗死组发病第7 天时血清MMP-2及MMP-9水平达高峰，7 d后血清MMP-2及MMP-9水平逐渐降低，见表 1。
表1
脑梗死患者不同时间血清MMP-2及MMP-9水平变化（2.2 梗死灶大小与患者血清MMP-2及MMP-9水平的关系
发病24 h、第7天脑梗死组血清MMP-2及MMP-9水平与脑梗死灶大小有关，梗死灶越大，血清MMP-2及MMP-9水平越高；差异有统计学意义（P＜0.05），见表 2。
表2
脑梗死患者血清MMP-2、MMP-9水平与梗死体积大小比较（2.3 脑梗死患者神经功能缺损程度与血清MMP-2及MMP-9水平变化的关系
血清MMP-2及MMP-9水平变化与脑梗死患者神经功能缺损程度有关，神经功能缺损程度越重，血清MMP-2及MMP-9水平越高。不同程度神经功能缺损患者间血清MMP-2及MMP-9水平比较差异有统计学意义（P＜0.05），见表 3。
表3
不同程度神经功能缺损患者血清MMP-2、MMP-9水平比较[3 讨论
脑梗死后脑损伤的过程相当复杂，其中有多种炎性细胞参与，它们相互作用、相互调节，又有着各自独特的作用。通过这些因子直接或间接的影响，血管壁通透性增加，形成血管源性和细胞源性脑水肿。其中MMP-2及MMP-9水平在脑梗死及继发脑损伤的病理过程中起着重要作用[9-10]。
血脑屏障主要由基底膜构成，其Ⅳ型胶原、层粘连蛋白和纤粘连蛋白是基底膜的主要组成成分[11-13]。正常生理状态下，血液中MMP-2和MMP-9水平很低，MMP和组织型MMP抑制剂之间保持动态平衡。急性脑梗死后血液动力学改变、损伤、炎症及氧化应急都可以刺激内皮细胞、胶质细胞、星形细胞、炎性细胞因子等激活MMP系统，导致梗死灶局部MMP-2、MMP-9表达与活性增高，增高的MMP-2、MMP-9降解基底膜，导致脑血管通透性增高，引起血脑屏障破坏，使局部MMP-2、MMP-9及炎性物质进入循环系统，因此MMP-2、MMP-9的早期表达与激活与血脑屏障的破坏关系密切[14-15]。与此同时，活化的炎细胞释放多细胞因子，加重了缺氧性脑损伤，导致神经功能缺损[16]。因此，MMP-2、MMP-9作为蛋白水解酶，在脑梗死后脑脊液屏障破坏、脑水肿形成过程中的作用日益受到重视。
本研究结果显示，脑梗死患者发病24 h～7 d内血清MMP-2和MMP-9水平均明显升高，7 d后MMP-2、MMP-9水平逐渐下降，这与临床脑梗死后脑水肿发生的时间基本一致，推测可能与脑梗死后MMP-2和MMP-9通过降解细胞基底膜造成血管通透性增加、血脑屏障破坏导致的血管源性脑水肿有关。同时，活化的白细胞通过破坏的血脑屏障渗出至脑组织内，释放许多细胞因子、炎性介质造成脑组织的进一步损伤。本研究还显示脑梗死患者血清MMP-2、MMP-9水平还和梗死灶大小密切相关，并可以在一定程度上反映脑梗死临床病情的轻重[17]。梗死灶越大、病情越严重，MMP-2、MMP-9水平上升得越明显。究其原因，可能是因为梗死灶越大，微循环受损越严重，合成分泌的MMP-2、MMP-9越多，血脑屏障受损越严重，溢出到外周血液的MMP-2、MMP-9就越多。我们的结果还显示脑梗死患者血清MMP-2、MMP-9水平与脑梗死患者神经功能缺损程度有关，神经功能缺损程度越重，血清MMP-2、MMP-9水平越高，提示血清MMP-2、MMP-9水平可以作为脑梗死急性期严重程度及患者预后的指标之一。
综上所述，MMP-2、MMP-9作为炎性标志物，是较为敏感的脑组织损伤的指标[18]，为判断急性脑梗死后中枢神经系统的损害提供了定量信息，深入研究有效减少MMP对脑组织损伤的有效方法有望成为治疗脑梗死的新途径。
