血浆MMP－9活性变化与糖尿病合并急性脑梗死的相关性

袁加文 赵玉武

2型糖尿病（type 2diabetes mellitus，2－DM）可引起机体长期代谢改变，导致微血管病变和大血管病变，以及自身免疫功能异常，加重脑损害，是脑梗死发生的独立危险因素。而血浆基质金属蛋白酶－9（matrix metalloproteinase－9，MMP－9）和血管假性血友病因子（von Willebrand factor，vWF）分别为炎性细胞生成和血管内皮损伤后生成的因子，在2－DM和脑梗死等疾病中参与了血管内皮和血管基质损伤等相关病理生理过程［1－2］，逐渐引起人们的重视。目前研究［3］结果显示，糖尿病合并脑缺血模型动物血浆MMP－9和vWF表达增加，并可增强对脑血管基质、血－脑脊液屏障及动物神经细胞的损害作用。然而对于人类糖尿病合并脑梗死患者，MMP－9和vWF在脑梗死急性期的表达特点还有待研究。本研究检测脑梗死急性期合并糖尿病患者发病后不同时间MMP－9及vWF的水平变化，旨在了解MMP－9及vWF在糖尿病合并脑梗死患者病程中不同时间的表达特点。

1 对象和方法

1.1 对象 收集2011－12－2012－04入院治疗的DMCI组患者40例，其中男性23例，女性17例，年龄46～75岁，平均（67±12）岁，其中发病6h以内患者8例，6～8h者15例，8～12h者17例。有高血压病史22例，冠心病史8例（4例合并房颤），高脂血症10例，吸烟史16例。入选标准:（1）年龄＜75岁，发病12h以内；（2）脑功能损害的体征持续存在超过1h，美国国立卫生研究院脑卒中评分（NIHSS）7～22分；（3）依据第四届脑血管会议的脑梗死诊断标准确诊［4］；（4）均有2年以上2－DM病史。NDMCI组患者35例，男性19例，女性16例，年龄56～72岁，平均（69±11）岁，其中发病6h以内入组者7例，6～8h者12例，8～12h者16例。有高血压病史20例，冠心病6例（3例合并房颤），高脂血症9例，吸烟史13例。入选标准为DMCI组入选标准的前3条。对照组选取健康体检者35名，男性17名，女性18名，年龄45～70岁，平均（62±9）岁。相同发病时间段内入组患者间平均年龄及性别构成无统计学差异。排除标准:（1）有颅内出血史；（2）近3个月有急性脑梗死或心肌梗死；（3）严重肝肾功能不全；（4）随机血糖低于3.7mmol／L；（5）妊娠；（6）有2－DM 严重并发症，如酮症酸中毒或高渗性非酮症性糖尿病昏迷，或合并其他严重脏器并发症者。所有参加试验者入试前被详尽告知试验内容，并征得其本人及家属同意。

1.2 方法 采取患者来院就诊时、发病后24h、3 d时肘静脉血5mL，离心后将血浆保存至－30℃冰箱保存，检测此3个时间段患者的血浆MMP－9水平，检测患者入院即刻血浆vWF水平。MMP－9及vWF水平检测采用酶联免疫吸附法，检测试剂盒购自上海研域化学试剂有限公司。

1.3 统计学处理 采用SPSS16.0软件进行分析，计量资料以表示，应用重复测量的多因素方差分析，组间两两比较采用LSD－t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组血浆MMP－9水平比较 DMCI患者血浆MMP－9水平在各时间段均显著高于对照组（P＜0.05）。NDMCI患者除发病6～8h外 MMP－9水平均显著高于对照组（P＜0.05）。DMCI组在发病8～12h及24h时 MMP－9水平显著高于NDMCI组（P＜0.01）（表1）。

2.2 各组血浆vWF水平比较 DMCI患者vWF水平在各时间段均显著高于对照组（P＜0.05），NDMCI患者除发病＜6h外vWF水平均显著高于对照组（P＜0.05），DMCI组在发病8～12h时vWF水平明显高于NDMCI组（P＜0.05）（表2）。

表1 各组发病后不同时间点血浆MMP－9水平的动态变化 （，μg／L）

表1 各组发病后不同时间点血浆MMP－9水平的动态变化 （，μg／L）

注:与对照组比较，＊P＜0.05；与NDMCI组比较，△P＜0.01

组别 例数 ＜6h 例数 6～8h 例数 8～12h DMCI组 8 167.83±84.25＊ 15 179.85±88.42＊ 17 223.60±64.44＊△NDMCI组 7 160.64±42.71＊ 12 154.07±55.43 16 164.73±34.76＊对照组 35 124.44±35.5 35 124.44±35.5 35 124.44±35.5 F值3.861 5.369 28.892 P值 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01组别 例数 24h 例数3d DMCI组 40 305.20±104.81＊△ 40 298.59±117.55＊NDMCI组 35 236.49±76.48＊ 35 257.27±83.73＊对照组 35 124.44±35.5 35 124.44±35.5 F值49.15639.414 P值 ＜0.01 ＜0.01

表2 不同脑梗死组与对照组患者vWF水平比较 （，μg／L）

表2 不同脑梗死组与对照组患者vWF水平比较 （，μg／L）

注:与对照组相比，＊P＜0.05；与NDMCI组相比，△P＜0.05

组别 例数 ＜6h 例数 6～8h 例数 8～12h DMCI组 8 168.69±59.10＊ 15 200.08±55.26＊ 17 2100.60±60.95＊△NDMCI组 7 147.78±60.85 12 168.27±42.19＊ 16 1530.30±66.76＊对照组 35 105.38±20.92 35 105.38±20.92 35 105.38±20.92 F值12.121 40.373 29.679 P值 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01

3 讨论

MMPs是一组依赖钙离子和锌离子的中性蛋白酶家族，生理情况下其主要来源于:（1）由粥样斑块合成并分泌；（2）由中性粒细胞等多种炎性细胞合成。其中 MMP－9以无活性酶原形式分泌，其mRNA和蛋白可见于正常脑组织的海马、皮质和纹状体，但表达极低［5］，在外周血中 MMP－9水平与白细胞计数成正相关［6］。其作用底物包括明胶Ⅳ、Ⅴ型明胶原、弹力蛋白等，生理作用主要为降解细胞外基质中的Ⅳ型胶原。Gong等［7］通过对颅脑外伤后血浆MMP－9表达上调的研究，提出其病理损害作用的主要机制为三方面:降解脑血管基质，损害血管内皮细胞，损害血－脑脊液屏障；特异性降解髓鞘碱性蛋白，损伤脑实质；促进中性粒细胞的游走及浸润，参与炎性反应损害等。目前已知在急性脑梗死的病理生理变化中，存在脂质代谢异常，血管内皮损伤，机体炎性反应和氧化应激等因素，从而使MMP－9表达上调，上调的 MMP－9通过上述三种作用机制加重脑水肿和脑损伤，增加疾病预后恶化的风险。该研究结果显示，DMCI组各时间点MMP－9表达水平均显著高于对照组，NDMCI组除发病6～8h外MMP－9表达水平均显著高于对照组，提示脑梗死后MMP－9水平较健康人群表达增加；DMCI组在8～12h及24h两时间段MMP－9水平较NDMCI组增高，提示高血糖可能具有直接升高 MMP－9的作用。这在动物实验中有类似的发现，Chen等［8］发现糖尿病合并脑卒中小鼠较非糖尿病卒中小鼠产生更明显的脑白质损害，并且发现高血糖可以直接升高 MMP－9和MMP－2水平，降低蛋白酶3的水平。该研究发现DMCI组患者 MMP－9在8～12h及24h两时间段表达显著高于NDMCI组，而在其后的3d时间段，DMCI组 MMP－9水平与NDMCI组无统计学差异，间接提示在急性脑梗死发病后8～12h及24 h，DMCI患者脑梗死损害程度明显高于NDMCI患者。

vWF主要由内皮细胞，巨核细胞及血小板释放，生理情况下在血小板与血管壁的结合中起重要的桥梁作用。在病理情况下vWF增高被视为血管内皮损伤，内皮细胞功能紊乱的标志［9］。由于MMP－9表达增加可损伤血管内皮细胞，故MMP－9增加可间接使vWF表达增高［10］。在本研究中，DMCI组各时段vWF水平均显著高于对照组，NDMCI组除发病＜6h外vWF水平亦均显著高于对照组，提示急性脑梗死患者内皮细胞损伤持续存在，尤其vWF水平在DMCI患者发病8～12h明显高于NDMCI组，提示在这一时间段DMCI患者血管内皮损伤更为严重。

本研究结果显示，相对于NDMCI患者而言，高血糖可使DMCI患者MMP－9水平表达增加更为明显，且DMCI患者vWF水平高于NDMCI患者的时间段与 MMP－9基本一致。因此，MMP－9作为2－DM加重急性脑梗死损害的中介因子，vWF作为血管内皮损伤应答因子应引起临床工作者的注意，其对DMCI患者预后的长期影响尚有待于进一步临床大规模、随机、对照试验证实。

［1］李佳，蒋绿枝，周兴建，等.血清基质金属蛋白酶9、白细胞计数与2型糖尿病及其大血管病变的相关研究及干预治疗［J］.中华内分泌代谢杂志，2006，10（22）:437－442.

［2］潘春联，郑丽芳.脑梗死患者血浆溶血磷脂酸及基质金属蛋白酶－9与颈动脉斑块稳定性研究［J］.中华老年医学杂志，2010，2（29）:115－118.

［3］上官士娜，朱梅佳，贾茜.糖尿病大鼠缺血再灌注脑组织中MMP－9的表达及其与VEGF的关系［J］.山东大学学报医学版，2008，2（46）:145－153.

［4］全国第四届脑血管病学术会议.脑卒中患者临床神经功能损伤程度评分标准及临床疗效评定标准［J］.中华神经科杂志，1996，29（6）:381－383.

［5］Li S，Yu S，Zhang C，et al.Increased expression of matrix metalloproteinase 9in cortical lesions from patients with focal cortical dysplasia type IIb and tuberous sclerosis complex［J］.Brain Res，2012，1453:46－55.

［6］Suofu Y，Clark JF，Broderick JP，et al.Matrix metalloproteinase－2or－9deletions protect against hemorrhagic transformation during early stage of cerebral ischemia and reperfusion［J］.Neuroscience，2012，212:180－189.

［7］Gong D，Hao M，Liu L，et al.Prognostic relevance of circu－lating endothelial progenitor cells for severe traumatic brain injury［J］.Brain Int，2012，26（3）:291－297.

［8］Chen J，Cui X，Zacharek A，et al.White matter damage and the effect of matrix metalloproteinases in type 2diabetic mice after stroke［J］.Stroke，2011，42（2）:445－452.

［9］Feys HB，Roodt J，Vandeputte N，et al.Inhibition of von Willebrand factor－platelet glycoprotein Ib interaction prevents and reverses symptoms of acute acquired thrombotic thrombocytopenic purpura in baboons［J］.Blood，2012，31（3）:43－45.

［10］Katakami N，Takahara M，Kaneto H，et al.Accumulation of gene polymorphisms related to plaque disruption and thrombosis is associated with cerebral infarction in subjects with type 2diabetes［J］.Diabetes Care，2010，33（2）:390－395.