血清基质金属蛋白酶-2在脑白质病变患者头颅MRI各分级中的表达水平

闫少净，朴翔宇，赵洁，梁倩

随着影像学技术的发展，在中老年人群的脑白质病变(WML)的检出率越来越高，WML又称为脑白质高信号、脑白质疏松。这种异常改变是双侧对称的，没有明确的边界，呈弥漫性或斑片状，局限于脑室周围区域或延伸到半卵圆中心，在MRI T2加权相及液体衰减反转恢复序列像上表现为高信号影。但目前WML的危险因素尚存在争议，其发病机制尚不明确。其中因缺血引起的WML在中老年人中最常见。血-脑屏障(BBB) 破坏被认为是导致WML的一个关键因素，基质金属蛋白酶-2(MMP-2)在BBB破坏、神经胶质细胞活化和WML中起着至关重要的作用[1]。本研究比较血清MMP-2在WML患者头颅MRI各分级中的表达水平，探讨其相关危险因素和发病机制。

1 对象与方法

1.1 对象 选择于2014年8月～2015年6月在大连大学附属中山医院神经内一科就诊的WML患者60例，符合Hachinski提出的诊断标准[2]。男36例，女24例;年龄51～89岁，平均 (68.08±10.39)岁。根据Fazekas等[3]评分标准将病例组再分为WMLⅠ级 (1～2分)、WMLⅡ级(3～4分)、WMLⅢ级(5～6分)亚组。选取在我科就诊的无WML对照组30名，男12名，女18名;年龄46～79岁，平均(55.56±9.91)岁。排除大面积脑梗死、脑出血、脑积水、其他非血管原因导致的WML (如炎症病变、中毒、肾上腺脑白质营养不良、病毒感染等白质变性疾病)、肿瘤、风湿性疾病、正在服用药物(B族维生素、叶酸)的患者。入组者均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 一般资料收集 入选患者均由经验丰富的医生接诊，通过详细询问病史，登记基本临床资料(年龄、性别、病史)。取患者晨起空腹静脉血检测血糖、三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、纤维蛋白原、同型半胱氨酸(Hcy)等指标。

2 结 果

2.1 一般临床资料的比较 见表1。与对照组相比，WML组的年龄、高血压比率及血糖、Hcy水平明显升高，HDL-C水平明显降低，差异均有统计学意义(均P<0.05)。而两组男性比率及TG、TC、LDL-C、纤维蛋白原水平的比较，差异均无统计学意义(均P>0.05)。

表1 一般临床资料的比较(例，%)项目病例组(60例)对照组(30例)P值年龄(岁)68．08±10．3955．56±9．910．000男性36(60)12(40)0．073高血压38(63．33)11(36．67)0．017血糖(mmol/L)6．01±3．084．85±0．990．014TG(mmol/L)1．64±0．961．55±0．800．735TC(mmol/L)4．66±0．924．86±1．020．444LDL⁃C(mmol/L)2．58±0．692．56±0．840．950HDL⁃C(mmol/L)1．28±0．421．54±0．430．033纤维蛋白原(g/L)3．31±0．923．15±0．800．506Hcy(μmol/L)12．15±4．039．21±1．650．000

2.2 WML各分级与对照组年龄、高血压、血糖、Hcy、HDL-C水平的比较 见表2。WMLⅠ级、WMLⅡ级、WMLⅢ级年龄和Hcy水平与对照组比较，差异有统计学意义(均P<0.001)；血糖、HDL-C水平及高血压在四组中比较，差异均无统计学意义(均P>0.05)。

表2 WML各分级与对照组年龄、高血压、血糖、Hcy及HDL⁃C水平的比较(例，%)指标对照组WML组WMLⅠ级WMLⅡ级WMLⅢ级F值/χ2值P值年龄(岁)55．56±9．9165．58±9．7568．00±11．6172．86±8．078．0900．000血糖(mmol/L)4．85±0．996．04±3．286．31±2．985．43±3．001．0070．394HDL⁃C(mmol/L)1．54±0．431．23±0．371．35±0．431．27±0．481．9140．134Hcy(μmol/L)9．21±1．6510．22±3．0413．65±4．7513．15±2．897．7580．000高血压(例，%)11(36．67)14(58．33)15(68．18)9(64．28)6．1900．103

2.3 WML的各分级与对照组的血清MMP-2水平的比较 对照组、WMLⅠ级、WMLⅡ级及WMLⅢ级的血清MMP-2水平分别为(24.938±12.403)ng/ml、(92.641±23.738)ng/ml、(153.961±32.231)ng/ml、(152.586±43.988)ng/ml。应用单因素方差分析，血清MMP-2水平在对照组分别与WMLⅠ级、WMLⅡ级、WMLⅢ级之间比较差异均有统计学意义(F=75.506，P<0.001)。经过两两比较，血清MMP-2水平在WMLⅠ级分别与WMLⅡ级、WMLⅢ级之间比较差异均有统计学意义(均P<0.001)；血清MMP-2水平在WMLⅡ级与WMLⅢ级之间比较无统计学差异(P>0.05)；其他各级之间比较差异均有统计学意义(均P<0.001)。

2.4 有序Logistic回归分析 将年龄、Hcy与MMP-2共同进行有序Logistic回归分析，对照组、WMLⅠ级、WMLⅡ级和WMLⅢ级分别赋值(对照组=0，WMLⅠ级=1，WMLⅡ级=2，WMLⅢ级=3)，年龄(岁)赋值(≤60=1，60～70=2，≥70=3)，Hcy(μmol/L)赋值(≤4.44 =1，4.44～13.56=2，≥13.56=3)。结果显示，年龄(OR=2.144，95%CI：1.248～3.684，P=0.006)、Hcy(OR=4.432,95%CI：1.344～14.600,P=0.014)、MMP-2(OR=7.622, 95%CI：4.063～14.296,P=0.001)与WML严重程度相关，年龄、Hcy、MMP-2是WML的独立危险因素。

3 讨 论

本研究重点讨论中老年最常见的因缺血因素引起的WML。从解剖学方面分析，脑血流分布不均，皮质下脑白质由以直角形式从蛛网膜血管分出的软脑膜动脉长穿支动脉，再以直角形式发出短支供应；脑室旁白质的血供来源于室管膜下动脉的脉络膜动脉及纹状体动脉的终末支[4]。供应两个区域的来源不同的血管吻合较少，侧支循环缺如，形成了中间约3～10 mm的供血较差区，通常叫分水岭区，更容易受血压及血液灌注的影响。有学者[5]发现WML与BBB破坏相关。还有文献[6]报道，一些WML遗传风险基因或基因多态性与WML发病机制密切相关。故目前WML主要发病机制包括缺血或低灌注、BBB破坏、基因多态性等学说[7]。

大量研究[8-10]表明年龄和高血压是WML的危险因素，WML在老年人中是一种常见的病变，随着年龄的增长变得更普遍、更严重。本研究表明，WML组患者的年龄和高血压比率均较对照组升高(P<0.05)，年龄和Hcy在WML不同严重程度组和对照组之间比较，差异有统计学意义(P<0.001)，将年龄、Hcy与MMP-2共同进行有序Logistic回归分析，结果显示，年龄(OR=2.144，95%CI为1.248～3.684，P=0.006)与WML严重程度相关，60～70岁之间的老人比<60岁的风险增加2.144倍，并且年龄是WML的独立危险因素，再次证实了年龄和高血压对WML的影响。国内外研究[9-10]表明，高血压与每年WML的进展紧密相关, 血压高低、变异性及其昼夜节律均是WML的重要影响因素。故高血压与年龄共同参与了WML的病理学过程，即通过破坏BBB的完整性，使大脑皮质下白质区水肿，胶质细胞增生及渗出增多，从而导致WML的形成。

经有序Logistic回归分析，本研究结果显示，Hcy(OR=4.432,95%CI：1.344～14.600,P=0.014)与WML严重程度相关，且是WML的独立危险因素。Hcy水平升高可引起氧化应激反应。氧化应激可以直接或者间接地通过转录、剪切、活化等环节调控MMP的功能。氧化应激还使中性神经鞘磷脂酶被激活，从而破坏了神经鞘磷脂和少突胶质细胞，可引起脱髓鞘改变，最终导致WML。

国内近年有研究[11]指出，Fazekas量表操作起来方便，省时省力,可靠度较高。因此本研究采用了Fazekas量表对WML进行分级。国外学者[6,12]研究表明，MMP-2基因或基因多态性与增加WML风险密切相关，而关于血清MMP-2表达水平与脑白质病变MRI分级(Fazekas量表)的相关性研究，国内外尚无此类文献报道。国内外有不少研究[12-13]将WML分为轻度组和重度组(轻度组为Fazekas评分≤2分；重度组为Fazekas评分≥3分)。本研究结果显示，四个组之间比较，WMLⅡ级与WMLⅢ级患者血清MMP-2水平明显高于对照组和WMLⅠ级患者，WML严重程度与血清MMP-2具有显著相关性。这一结论与国内外很多学者的观点[12,14]一致。经过两两比较，血清MMP-2水平在WMLⅡ级与WMLⅢ级之间比较，差异无统计学意义(P>0.05)；其他组之间两两比较，差异均有统计学意义(P<0.001)。本研究中WMLⅡ级组为22例，WMLⅢ级组为14例，结果显示，血清MMP-2水平在WMLⅡ级与WMLⅢ级之间比较，差异无统计学意义，这可能因为样本数量少且组间人数差异大导致的偏倚，进一步研究需要加大样本量。将年龄、Hcy与MMP-2共同进行有序Logistic回归分析显示，MMP-2(OR=7.622, 95%CI：4.063～14.296,P=0.001)的血清浓度与WML严重程度相关，并且MMP-2是WML的独立危险因素。因为脑缺血可激活多种氧化酶类，抑制歧化酶活性，使自由基的产生增加，自由基可激活MMP-2，直接降解紧密连接、细胞基质和血管基底膜等，破坏BBB结构并增加其通透性，由此产生的血管周围水肿可能通过渗出血清因子的作用进一步加剧白质髓鞘降解。当MMP-2表达水平升高时，加剧了BBB破坏，导致WML加重。

总之，MMP-2可能是WML发病机制中关键因素之一，MMP-2的活性可以在基因、转录、翻译、酶原激活及内源性抑制剂等多个水平被调控。可以通过研究抑制MMP-2的表达途径，寻找治疗WML的有效药物，为临床早期预防和治疗WML提供新的靶点。

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