丁苯酞治疗急性脑梗死及对血清MMP-9影响的研究进展

曾 玲综述，满荣勇审校（南华大学附属怀化医院，湖南怀化418000）

急性脑梗死（ACI）是指由于各种因素导致的脑部血液供应障碍，脑组织缺血缺氧坏死，以致相应神经功能缺损的一种疾病。截至2010年，我国脑梗死的年龄标化发病率超过336/10万，位列全球第一，其因高发病率、高致残率、高病死率已成为重大的公共卫生问题[1]。目前，从相关病理环节干预ACI的病程日渐得到重视，如神经保护剂丁苯酞（NBP）治疗ACI。基质金属蛋白酶9（MMP-9）是一种锌依赖的蛋白水解酶，脑梗死急性期MMP-9的表达明显增加并参与了血脑屏障破坏、血管源性水肿、缺血再灌注损伤及出血性转化等病理过程。其血清水平与脑梗死面积、神经功能缺损程度及溶栓后出血转化等密切相关，可作为ACI的标志物[2]。本研究就NBP注射液治疗ACI的研究进展及对血清MMP-9水平的影响进行综述。

1 NBP治疗ACI的依据

1.1 脑梗死治疗现状 ACI是由于脑部供血血管突然因血流受阻，造成脑组织急性缺血性损伤，引起神经功能缺失。当动脉阻塞后，大脑中细胞死亡速度与局部血流量减少的严重程度密切相关。脑和血管的成像显示，侧支血流可以在主要脑动脉闭塞后数小时内维持脑组织代谢[3]，通过维持侧支血流，及时挽救半暗带的脑细胞是治疗脑梗死的公认机制。传统药物治疗主要是通过降低血小板的聚集性，促进脑部血液的循环，尤其是超早期溶栓治疗，但由于“溶栓时间窗”及患者自身条件的限制，目前，我国仅1.6%的ACI患者能够得到“时间窗”内的溶栓治疗[4]。因此，通过药物改善局部脑循环，减少神经细胞凋亡，减少局部脑组织缺血缺氧及继发细胞毒性反应导致的细胞死亡成为治疗关键因素。

1.2 NBP治疗ACI的背景 NBP是中国第3种、神经系统第1种化学Ⅰ类新药，最早由芹菜籽中分离提取，后经人工化学合成。其在2005年成为《中国脑血管病防治指南》推荐用药，2014中国急性缺血性脑卒中诊治指南推荐在临床工作中可个体化应用NBP。基于NBP神经及血管保护机制的广泛研究[5]，证实NBP可通过多种机制减轻脑梗死的损伤，包括改善微循环、抗血小板聚集、抗炎、抗氧化、抗神经细胞凋亡等，其已成为脑梗死急性期治疗安全、有效的药物。朱以诚等[6]的试验结果显示，NBP治疗组患者的神经功能缺损及生活能力评分均较对照组明显提高。在Ⅳ期临床试验中，NBP用于治疗缺血性脑卒中的总有效率达73.2%，且安全性高[7]。

1.3 NBP治疗ACI的作用机制 NBP主要药物活性成分为人工合成的消旋体dl-3-正丁基苯酞，可直接通过人体血脑屏障发挥效应。试验证明，NBP可阻断脑缺血损伤的多个病理环节，通过多靶点起作用[8-9]。例如，减轻脑水肿，缩小梗死面积，重建脑缺血区微循环，保护线粒体，抑制血栓和炎性反应的形成及抑制神经细胞凋亡等。NBP通过影响花生四烯酸（AA）代谢，抑制AA及其代谢产物介导的多种病理过程，从而解除微血管痉挛；NBP通过降低细胞内钙水平、保持线粒体Na＋-K＋-ATP酶及复合酶Ⅳ的活性，避免继发神经元坏死[10]；NBP促进脑梗死后血管内皮生长因子（VEGF）表达，促进新生血管形成[11]；NBP通过提高脑血管内皮细胞一氧化氮和前列腺环素Ⅱ水平，促进软脑膜血管扩张，增加脑血流，抑制自由基生成并提高抗氧化酶活性，从而改善缺血区脑灌注[12]；NBP可降低血清MMP-9的水平，进而减轻脑水肿及血脑屏障的损伤[13]。

1.4 NBP的临床应用及效果评价 NBP目前已广泛应用于临床，临床试验证实，其对脑梗死疗效明显。刘培尧等[14]对国内NBP注射液治疗ACI的临床随机对照试验进行系统评价，结果显示，在ACI的常规治疗方案中加用NBP注射液，可提高临床疗效，改善ACI患者美国国立卫生研究院卒中量表（NIHSS）评分，且能提高治疗有效率，降低病死率和致残率，提示常规治疗加用NBP对ACI具有良好的有效性。然而，由于NBP注射液在临床上用来治疗ACI的时间不长，目前仍以临床治疗观察报道为主，尚缺乏大型多中心双盲的研究资料，更多问题有待深入研究和资料积累。

1.5 NBP的主要不良反应 NBP的主要不良反应是肝功能异常，其不良反应主要表现为恶心等胃肠道反应，且存在可逆性，停药后可恢复正常，未发现严重的不良事件，说明其临床应用安全性高。王德任等[15]通过多个大型试验数据进行meta分析，发现不良事件主要是肝功能异常和胃肠道不适，停药后可恢复至正常。

2 ACI中血清MMP-9水平

2.1 MMP-9的生物学特性 MMP为锌依赖的蛋白水解酶族，主要控制细胞外基质的降解和重塑。其中，MMP-9是MMP的重要成员之一，又称明胶酶B，是一种Zn2+依赖性蛋白酶，相对分子质量为92×103，由N-端的信号肽、前肽结构域、催化结构域、铰链区及C-端的血红蛋白结合蛋白样结构域组成，经蛋白水解酶水解后，成为活化的MMP-9，主要降解Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅹ型胶原及眀胶、纤维连接蛋白等[16]，是导致脑微血管结构完整性破坏、血脑屏障结构及功能损伤的重要分子机制之一[17]，在脑梗死的发生、发展中起重要作用，且对脑梗死的病情判断及预后有重大价值。MMP-9的活性受酶基因表达、酶原激活及抑制剂的调控，其参与血管新生、细胞增殖、炎性反应及组织损伤修复等多种生理、病理过程；MMP-9通过纤溶酶等水解活化，降解基膜成分，增加血管的损伤从而破坏血脑屏障，引起脑水肿及脑出血转化[18]。

2.2 MMP-9在脑梗死中的作用 MMP-9水平在健康个体中相当稳定，正常中枢神经系统中，仅血管内皮细胞和小胶质细胞低剂量表达MMP-9。而在脑梗死急性期，梗死区内MMP-9水平明显上升[19]。CHATURVEDI等[20]发现，其可能机制为在脑梗死区血管内皮细胞和小胶质细胞上调MMP-9的表达；多种细胞如中性粒细胞、平滑肌细胞等也在缺血、缺氧及各种炎性因子的作用下参与MMP-9的表达。活化MMP-9可能通过特异性降解内皮细胞的细胞膜及细胞外基质成分，参与血脑屏障的破坏、血管源性水肿及出血性转化等过程[21]，且与脑梗死面积[22]、卒中严重程度[23]、神经功能缺损程度相关[24]，并可作为进展性腔隙性脑梗死的血清学标志物[25]。脑组织梗死区内高表达的MMP-9通过破坏的血脑屏障进入外周循环。因此，血清MMP-9可作为脑梗死后微循环破坏的分子标志物，并可作为判断患者病情严重程度及预后的新指标。

JUNG等[26]的研究发现，血脑屏障的破坏是引起脑缺血再灌注损伤、继发脑水肿、脑出血、炎性改变的重要原因，且随着血脑屏障的破坏，神经元死亡和缺血损伤加速[27]。DEMIR等[28]的研究认为，MMP-9是血脑屏障损伤的关键点，常被作为评价血脑屏障完整性的检测指标。动物试验证明，脑缺血小鼠的MMP-9基因敲除后，梗死体积明显缩小，血脑屏障破坏程度也明显减轻[29]。刘旭等[30]的meta分析结果表明，MMP-9基因多态性与脑梗死的发病相关，可能是脑梗死发病的危险因素。上述研究结果均表明，MMP-9有望成为脑血管病治疗靶点。

在脑缺血再灌注过程中，MMP具有双重角色[31]，在脑缺血早期（1～3 d），MMP严重破坏血脑屏障，造成神经元死亡，该过程能够被金属蛋白酶组织抑制剂（TIMP）阻断；在脑缺血后期（7～14 d），MMP 对血管再生具有促进作用，如MMP-9通过对梗死灶周围的脂蛋白信号受体调节神经和血管重构，有利于脑组织的恢复。因此，干预和调节MMP/TIMP酶系统的平衡有望为脑梗死带来新的治疗策略。

2.3 血清MMP-9在ACI中的动态变化 现有临床研究发现，血清MMP-9随病程进展呈先上升后下降直至正常水平的动态变化趋势。研究表明，脑梗死患者在入院时血浆MMP-9水平已明显增高，48 h内仍持续上升，于2～3 d时达到高峰，后开始出现下降趋势，多于病程10～14 d逐渐降至正常水平，发病48 h内的血清MMP-9水平可能作为脑梗死预后的独立危险因素[28，32]。魏汝云等[33]的研究表明，脑梗死面积越大，其患者血清MMP-9水平越高，且随病程呈动态变化；MMP-9水平越高，预后越差。GIDDAY等[34]通过对大鼠的缺血脑组织进行实验发现，4 h后MMP-9水平上升，同时伴血脑屏障通透性的破坏及广泛的脑组织水肿。上述研究均说明，MMP-9水平在ACI中呈动态变化，与脑梗死病程、梗死面积及预后密切相关。

基于上述研究结果，作者推测，在脑梗死急性期，早期干预MMP-9的表达可以减少缺血脑组织的损伤，对患者神经功能的恢复有一定临床意义。但是，MMP-9在正常及病理条件下的表达通路、具体机制及临床干预其表达的药物（特别是合成的化合物），以及合理干预MMP-9水平的治疗措施等有待进一步探讨。

2.4 NBP对血清MMP-9水平的影响 纪海茹等[35]实验表明，NBP组大鼠模型梗死灶周围皮质MMP-9水平明显低于模型组，提示NBP可减少梗死灶周围皮质MMP-9的表达。NBP组的治疗优于常规治疗组，具体机制可能如下：NBP通过减少中性粒细胞的数目及降低氧化应激反应来降低MMP-9的分泌，保护线粒体，从而发挥其保护脑细胞的作用。关于NBP在脑缺血后期有无升高血清MMP-9水平的作用，目前暂无相关文献报道及试验研究。

3 小 结

NBP是一种既能影响脑梗死血流动力学状态，又能干预血流动力学变化后组织病理学改变的药物，其已广泛用于ACI的治疗，并具有良好的疗效。研究认为，MMP-9与脑梗死关系密切，参与了脑组织的损伤、血脑屏障的破坏、脑组织的水肿等，对指导临床治疗有重要意义。临床上有关NBP对ACI患者血清MMP-9水平的影响及其具体作用机制的研究较少，作者从血脑屏障损伤的角度，结合目前研究进展，研究ACI中血清MMP-9水平的变化及作为靶点的治疗方法，希望为临床治疗ACI提供新的思路。

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