基质金属蛋白酶-9、血小板参数对不同类型分水岭脑梗死诊断价值研究

乐丽娜

基质金属蛋白酶-9、血小板参数对不同类型分水岭脑梗死诊断价值研究

乐丽娜

分水岭脑梗死；基质金属蛋白酶-9；血小板参数；预后

分水岭脑梗死（watershed cerebral infarction，WSI）主要指管腔狭窄、闭塞等多种原因引起的灌注压下降，而使灌注交界处出现严重的局限性缺血而引起的脑梗死。国外研究发现[1]，WSI占所有缺血性脑血管病的12.7%。临床根据脑部动脉分布特点将WSI分为皮层分水岭（cortical watershed infarction，CWSI）和内分水岭梗死（internal watershed infarction，IWSI）。WSI的发病机制存在争议，可能与血流动力学异常、微栓塞以及侧支循环障碍有关。基质金属蛋白酶-9（matrix metalloproteinases-9，MMP-9）参与了脑梗死斑块局部炎性浸润、斑块脱落以及微血栓形成[2]。血小板参数指标与脑梗死患者血流动力学障碍密切相关。临床研究证实不同类型WSI临床特征对采取相应的治疗措施有一定的指导意义[3]。本研究探讨MMP-9、血小板参数对不同类型WSI的诊断价值，以期为临床采取合理的治疗手段提供一定的理论依据。

1 临床资料

1.1 一般资料 2013年7月—2015年7月我院收治WSI患者196例，其中男132例，女64例，年龄41～75岁，平均（62.41±9.26）岁，病程均＜3 天。其中IWSI组126例，CWSI组70例。选取同期来我院经体检合格的健康人员70名作为对照组，所有受试对象均签订知情同意书。三组性别、年龄差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。见表 1。

1.2 诊断标准 所有患者均符合第四届全国脑血管疾病会议制定的相关标准，并经颅脑磁共振成像技术/计算机断层摄影（MRI/CT）证实为CWSI及IWSI[4-5]。排除标准：（1）既往有脑梗死病史，有潜在的心源性栓塞、白质疏松、穿支梗死或者腔隙性脑梗死等其他病因型脑梗死者；（2）血液系统疾病或者血液高凝状态、吸毒者；（3）已经确诊的肾脏、肝脏疾病、系统性红斑狼疮、梅毒、艾滋病以及恶性肿瘤等，中枢神经系统疾病或者有严重代谢障碍疾病者；（4）合并有颅内非脑血管性病变者，如颅脑外伤、颅内感染、占位等；（5）大脑半球梗死体积超出大脑中动脉供血区，基底动脉明显狭窄；（6）临床资料不完整或者患者不愿接受研究。

2 方法

2.1 临床资料 收集三组研究对象性别、年龄、吸烟史、高血压史、糖尿病史、冠心病史。大脑中动脉血管病变采用主动脉弓-颅脑计算机体层摄影血管造影（aorticarch-craniocerebral computed tomography angiography，CTA）或者磁共振血管造影（magnetic resonance angiography，MRA）检查，颈内动脉狭窄病变采用多普勒超声检查。

2.2 生化指标检测 所有研究对象均于入院后次日清晨抽取肘静脉血3mL，采用低温离心机分离获得血清，采用AU5800全自动生化分析仪检测血清中总胆固醇（tota cholesterol，TC）、甘油三酯（triglyc erides，TG）、空腹血糖（fasting blood glucose，FPG），采用免疫比浊法检测超敏C反应蛋白（hs-CRP），酶联免疫法（ELISA）检测基质金属蛋白酶-9（matrix metalloproteinase-9，MMP-9）。

2.3 血小板参数指标检测 所有研究对象抽取肘静脉血3mL，加入EDTA进行抗凝，采用XFA6100全自动血液细胞分析仪（南京朗普医疗器械有限公司），采用电阻抗法以及流式细胞术测定血浆中血小板计数（platelet count，PLT）、平均血小板体积（mean platelet volume，MPV）、血小板压积（platelet aggregation，PCT）以及血小板宽度（platelet width，PDW）。

2.4 预后评价[6]采用改良Rankin量表（modified rankin scale，mRS）评分评估预后情况，其中mRS评分在0～2分为预后良好，评分3～5分甚至死亡则为预后不良。

2.5 统计学方法 应用SPSS17.0统计软件分析处理所得数据，计量资料以表示，采用 t检验，组间数据采用单因素方差分析（one-way ANOVA）；计数资料以比率或百分比表示，采用χ2检验；采用非条件多因素的Logistic回归分析大脑动脉狭窄（≥50%）的危险因素，采用ROC曲线分析MMP-9及血小板参数对IWSI、CWSI的诊断价值，以P＜0.05为差异具有统计学意义。

3 结果

3.1 三组临床资料及生化指标比较 三组受试对象大脑中动脉狭窄比例、TC、TG、hs-CRP、MMP-9、PLT、MPV 及 PDW 均存在显著差异（P＜0.05）。CWSI组、IWSI 组 TC、TG、hs-CRP、MMP-9、MPV 及 PDW均显著高于对照组（t=4.697～19.527，P＜0.05）；IWSI组大脑中动脉狭窄比例、MMP-9、MPV均显著高于CWSI组，PLT 低于 CWSI组（P＜0.05，P＜0.01）。见表1。

表1 三组研究对象临床资料及生化指标比较

表1 三组研究对象临床资料及生化指标比较

注：与对照组比较，*P＜0.05；与 CWSI组比较，#P＜0.05；CWSI：皮层分水岭脑梗死；IWSI：内分水岭脑梗死；TC：总胆固醇；TG：甘油三酯；hs-CRP：超敏C反应蛋白；MMP-9：基质金属蛋白酶-9；PLT：血小板计数；MPV：平均血小板体积；PCT：血小板压积；PDW：血小板宽度

因素性别（例，男/女）年龄（岁）吸烟史[例（%）]糖尿病史[例（%）]高血压史[例（%）]冠心病史[例（%）]酗酒史[例（%）]大脑中动脉狭窄≥50%[例（%）]颈内动脉狭窄≥50%[例（%）]TC（mmol/L）TG（mmol/L）hs-CRP（mg/L）MMP-9（μg/L）PLT（×109/L）MPV（fL）PCT（%）PDW（%）对照组（n=70）43/27 61.63±9.78 29（41.43）0 0 0 17（24.29）0 0 2.13±0.41 1.03±0.43 2.59±0.81 6.79±1.03 197.03±39.62 8.27±1.03 0.17±0.06 8.93±1.14 CWSI组（n=70）44/26 62.13±9.39 32（45.71）20（28.57）37（52.86）17（24.29）21（30.00）18（25.71）14（20.00）4.59±0.83*2.46±0.71*6.74±0.91*15.61±2.19*184.23±37.60 10.32±1.15*0.21±0.07 12.45±1.37*IWSI组（n=126）88/38 62.89±9.11 55（43.65）37（29.37）61（48.41）29（23.02）39（30.95）59（46.83）#37（29.37）4.87±0.79*2.69±0.76*7.13±1.02*27.71±4.57*#131.14±27.03*#11.51±1.19*#0.23±0.07 12.76±1.28*F/χ2 1.657 0.983 1.578 0.996 1.776 1.034 2.031 8.693 2.114 8.653 7.832 9.012 17.513 7.297 9.167 1.257 6.769 P 0.159 0.241 0.163 0.230 0.147 0.219 0.119 0.009 0.107 0.009 0.014 0.004 0.000 0.013 0.004 0.178 0.019

3.2 多因素Logistic回归分析 以大脑中动脉狭窄≥50%为因变量（是为 0，否为 1），以 MMP-9、PLT及MPV为自变量行Logistic回归分析。结果显示，MMP-9（OR：1.893，95%CI：1.117～3.896）为 CWSI的独立危险因素，MMP-9（OR：2.834，95%CI：1.634～5.717）、MPV（OR：1.939，95%CI：1.024～3.326）为 IWSI独立危险因素。见表2。

表2 多因素Logistic回归分析结果

3.3MMP-9、MPV 对 IWSI、CWSI预后的诊断作用MPV预测IWSI预后不良发生的曲线下面积（AUC）为 0.736，95%CI为 0.681～0.824，敏感度为 72.2%，特异度为87.1%，诊断的临界值为10.50fL；MMP-9预测 IWSI发生的 AUC为 0.744，95%CI为 0.701～0.831，敏感度为70.6%，特异度为87.9%，诊断的临界值为 17.50μg/L；MPV+MMP-9预测IWSI发生的AUC 为 0.913，95%CI为 0.762～0.933，均 P＜0.05。见图 1、表 3。

3.4 CWSI、IWSI预后不良比例与 MMP-9、MPV 比较 mRS评分显示，70例CWSI患者中预后不良者有 13例（18.57%），预后良好 57例（81.43%）；IWSI组患者中预后不良者有49例（38.89%），预后良好77例（61.11%），两组患者预后不良患者比例差异有统计学意义（χ2=9.033、P=0.004）。IWSI组预后不良患者MMP-9、MPV均显著高于 CWSI组（t=9.046、6.337，P=0.004、0.021）。见表 4。

4 讨论

图1 MMP-9及MPV对IWSI诊断的ROC曲线

表4 CWSI、IWSI预后不良比例与MMP-9及 MPV 比较

表4 CWSI、IWSI预后不良比例与MMP-9及 MPV 比较

注：CWSI：皮层分水岭脑梗死；IWSI：内分水岭脑梗死；MMP-9：基质金属蛋白酶-9；MPV：平均血小板体积

组别CWSI组IWSI组MMP-9（μg/L） MPV（fL）例数70 126 t P预后良好6.92±1.01 7.03±0.97 0.967 0.204预后不良19.35±3.03 29.14±4.92 9.046 0.004预后良好8.43±1.06 8.98±1.02 1.011 0.197预后不良10.92±1.03 12.61±0.97 6.337 0.021

流行病学调查显示，WSI发生率占所有缺血性脑血管病的12.7%[7]。目前对于WSI的发病机制尚不完全统一，多数学者认为颅内动脉狭窄以及急性低血压事件导致脑部血流动力学障碍。通过近半个世纪的研究发现，血流动力学障碍并不是唯一影响因素，微栓塞可能是导致WSI的另一重要影响因素。研究[8]显示，血管狭窄形成湍流，从而促进颈动脉斑块上微栓子脱落，而血管狭窄阻止了血流对微栓子的清除。因此，有学者认为，WSI可能为血流动力学障碍与栓塞共同作用所致。本研究显示，196例WSI患者中动脉狭窄（大脑中动脉狭窄与颈内动脉狭窄）≥50%者有128例次，此外尚有动脉狭窄在50%以下者本研究未进行报道，充分说明WSI的形成以及疾病的进一步发展与颈内动脉、大脑中动脉狭窄甚至闭塞显著相关。目前研究[9-10]发现，IWSI患者中大脑中动脉狭窄比例显著低于CWSI患者。有研究显示[11]，颈内动脉或者大脑中动脉狭窄可以造成远端的分支动脉灌注压下降，而这些分支动脉多为诱发IWSI重点部位；而CWSI多见于皮层、是穿支动脉的始发部位，此部位多为硬、软脑膜动脉吻合支，因此脑灌注压下降对CWSI患者并无显著性影响。有研究[12]发现，微栓子极易通过微小的动脉皮层，提示CWSI与栓塞有一定的相关性。本研究显示，IWSI患者大脑中动脉或颈内动脉狭窄比例显著高于CWSI患者，其中大脑中动脉狭窄比例差异有统计学意义（P＜0.05），这也印证了以往的研究报道。

表3 MMP-9及MPV对IWSI的诊断效能

MMP-9在机体内可以被血浆中纤维蛋白溶解，经间质溶素以及尿激酶型纤维蛋白溶酶等一系列丝氨酸激酶刺激后能够降解多种细胞外基质成分[13]。脑缺血损伤可导致钙超载，而钙超载对MMP-9的影响最大，MMP-9在钙离子的参与下其活性最大，能够促进炎症性浸润，改变血脑屏障的通透性，导致脑水肿的发生[14]。研究[15]发现，脑梗死患者MMP-9显著升高，而未出现脑梗死患者MMP-9保持正常水平，表明MMP-9对脑梗死病情进展有一定的预测意义。MMP-9属于MMPs家族，MMPs可以根据底物不同，分为胶原酶（MMP-1、MMP-8）、明胶酶（MMP-2、MMP-9）以及基质分解素（MMP-3、MMP-7 以及 MMP-10），目前多项研究[14-15]均显示MMP-2、MMP-9直接参与了动脉粥样硬化斑块局部炎性细胞浸润、降解斑块内内皮细胞基底膜、促进斑块不稳定甚至脱落，与脑梗死的体积呈显著相关性。临床已有研究[16]发现，MMP-3、MMP-10均与大脑中动脉粥样硬化狭窄显著相关；而MMP-9与IWSI、CWSI的关系以及与不同类型WSI患者大脑中动脉狭窄的关系研究报道较少。本研究显示，CWSI、IWSI患者MMP-9显著高于对照组（P＜0.05），表明脑梗死患者存在显著的MMP-9升高，进一步研究显示，IWSI患者MMP-9水平显著高于CWSI患者且差异有统计学意义（P＜0.05），通过Logistic回归分析显示MMP-9为IWSI患者大脑中动脉狭窄（≥50%）独立危险因素，这些说明MMP-9参与了IWSI患者大脑中动脉狭窄的发展过程。需要指出的是，CWSI患者血清中MMP-9也显著升高（P＜0.05），通过Logistic回归分析也显示其与大脑中动脉狭窄（≥50%）存在相关性，笔者认为这与MMP-9参与脑梗死斑块炎性浸润有关。

血小板参数主要检测指标有PLT、MPV、PDW以及PCT等，其中PLT是主要反映血小板生成与衰老的指标，MPV是主要反映巨核细胞和血小板生成数量的关系参数，而PDW是反映血小板体积差异程度的参数，PCT是主要反映血小板数量的指标。有报道[17]指出，血小板参数指标参与了新生儿窒息的发病过程，其研究发现窒息程度越严重，PLT越低，而MPV、PDW则增加越高，新生儿窒息血小板参数与血流动力学参数存在相关性，导致脑部血流动力学紊乱，导致脑部神经组织损伤。研究[18]显示，脑梗死患者MPV增高而PLT降低，提示脑梗死患者因血栓形成导致周围血小板破坏过多引起MPV增高，MPV可能为脑梗死的独立危险因素。多项研究[19-20]均显示，MPV增高与脑梗死颈动脉狭窄严重程度密切相关，且与PLT呈负相关。研究证实血小板参数参与了脑梗死的发病过程，其可能与血流动力学改变、血小板活性改变显著相关。本研究显示，IWSI患者PLT显著低于CWSI组、对照组，而MPV显著高于上述两组（P＜0.05），进一步采用Logistic回归分析显示，MPV与IWSI存在显著相关性，笔者认为MPV增高对IWSI大脑中动脉狭窄有一定的预测作用，同时也表明MPV与IWSI患者血流动力学异常有关。

本研究通过对患者预后分析显示，IWSI患者中预后不良者MMP-9、MPV均显著高于CWSI组中预后不良者（P＜0.05），认为 MMP-9、MPV 可能参与了不同WSI患者预后。IWSI患者预后不良患者比例显著高于CWSI组，这也提示IWSI预后不良。本研究发现，MMP-9联合MPV检测对IWSI具有更高的预测价值，而MPV与CWSI的相关性并不显著，这也为临床上区分二者提供了一定的理论依据。采用ROC曲线显示，MMP-9联合MPV对IWSI的具有较高的临床诊断价值。本研究未做MMP-9联合MPV对CWSI的诊断价值分析，主要基于MPV与CWSI的相关性不明显，而与IWSI显著相关，临床上在诊断CWSI、IWSI时可以同时参考MMP-9、MPV两项指标是否均异常升高。

综上，MMP-9、MPV参与了IWSI大脑中动脉狭窄以及血流动力学异常过程，对IWSI预后不良有一定的预测作用。

［1］ Liu H，Chu J，Zhang L，et al.Early Carotid Artery Stenting for Cerebral Watershed Infarction Is Safe and Effective：A Retrospective Study［J］.Eur Neurol，2016，76（5-6）：256-260.

［2］Zhao JH，Xu YM，Xing HX，et al.Associations between ma－trix metalloproteinase gene polymorphisms and the development of cerebral infarction［J］.Genet Mol Res，2016，14（4）：19418-19424.

［3］ Chen Y，Xiao Y，Lin Z，et al.The Role of Circulating Platelets Microparticles and Platelet Parameters in Acute Ischemic Stroke Patients［J］.J Stroke Cerebrovasc Dis，2015，24（10）：2313-2320.

［4］全国第四届脑血管病学术会议.各类脑血管疾病诊断要点［J］.中华神经科杂志，1996，29（6）：379-380.

［5］中华医学会神经病学分会脑血管病学组急性缺血性脑卒中诊治指南撰写组.中国急性缺血性脑卒中诊治指南［J］.中国临床医师，2011，39（3）：67-73.

［6］王大力，范海燕，张江，等.ASTRAL评分对急性前后循环脑梗死预后预测价值的比较［J］.中华老年心脑血管病杂志，2015，17（12）：1289-1291.

［7］Li HF，Zhang X，Zhang Y，et al.Clinical and neuroradiological features of internal watershed infarction and the occlusive diseases of carotid artery system［J］.Neurol Res，2010，32（10）：1090-1096.

［8］Su JF，Hu XH，Li CY.Risk factors for clopidogrel resistance in patients with ischemic cerebral infarction and the correlation with ABCB1 gene rs1045642 polymorphism［J］.Exp Ther Med，2015，9（1）：267-271.

［9］邱石，赵静，罗彬，等.皮层分水岭脑梗死与内分水岭脑梗死患者的临床特征及病因分析［J］.山东医药，2014，54（36）：8-10.

［10］Yong SW，Bang OY，Lee PH，et al.Internal and cortical borderzone infarction：clinical and diffusion-weighted imaging features［J］.Stroke，2006，37（3）：841-846．

［11］ Momjian-Mayor I，Baron JC.The pathophysiology of watershed infarction in internal carotid artery disease：review of cerebral perfusion studies［J］.Stroke，2005，36（3）：567-577.

［12］Shiraga S，Akai T，Takata H，et al.Possible Cerebral Infarction due to Multiple Segmental Cerebral Vasospasms after Carotid Artery Stenting：A Case Report［J］．No Shinkei Geka，2015，43（12）：1081-1089.

［13］ Selejan SR，Hewera L，Hohl M，et al.Suppressed MMP-9 Activity in Myocardial Infarction-Related Cardiogenic Shock Implies Diminished Rage Degradation［J］.Shock，2017，48（1）：18-28.

［14］胡屹伟，李林文.MMP-9与短暂性脑缺血发作演变为脑梗死的相关性［J］.山东医药，2011，51（9）：57-58.

［15］ Akamatsu Y，Saito A，Fujimura M，et al.Stachybotrys microspora triprenyl phenol-7，a novel fibrinolytic agent，suppresses superoxide production，matrix metalloproteinase-9 expression，and thereby attenuates ischemia/reperfusion injury in rat brain［J］.Neurosci Lett，2011，503（2）：110-114.

［16］庄献博，王未飞，陈团芝，等.基质金属蛋白酶-10与大脑中动脉粥样硬化性狭窄的相关性研究［J］.中华临床医师杂志（电子版），2016，10（7）：926-929.

［17］邓刚，胡海燕，杨华英.窒息新生儿血小板参数与脑血流动力学变化的关系及临床意义［J］.中国妇幼保健，2014，29（30）：4938-4939.

［18］黎鹏，何立，张光宇，等.NLR、MPV及hs-CRP与冠心病的临床类型及冠脉狭窄程度的关联［J］.心脏杂志，2015，27（1）：23-26.

［19］Beyan C，Kaptan K，Ifran A.The relationship of mean platelet volume with the risk and prognosis of cardiovascular disease［J］.Int J Clin Pract，2010，64（6）：8287-8288．

［20］姜源，董玉霞，刘晓楠，等.血小板参数、NIHSS评分与中国缺血性卒中亚型分型的关系［J］.中国临床研究，2014，27（12）：1448-1451.

浙江省兰溪市人民医院（浙江大学第二附属医院兰溪分院）神经内科（兰溪 321100）

（收稿：2017-04-10 修回：2017-06-25）