梅利 吳世政 張淑坤

不同海拔地區(qū)急性腦梗死患者基質(zhì)金屬蛋白酶-2和周圍血白細(xì)胞計數(shù)變化☆

梅利*吳世政△張淑坤△

目的觀察不同海拔(高、中、低)地區(qū)急性腦梗死（acute cerebral infarction,ACI）患者血清基質(zhì)金屬蛋白酶-2(matrix metalloproteinase-2,MMP-2)及周圍血白細(xì)胞計數(shù)(white blood cell count,WBC)含量的變化及其與腦梗死嚴(yán)重程度的關(guān)系。方法收集三個地區(qū)常住漢族居民ACI組139例并與對照組150例比較,用酶聯(lián)免疫吸附法檢測MMP-2，用電阻法檢測WBC水平，比較ACI組血清MMP-2、WBC水平在發(fā)病時增高和下降的趨勢。結(jié)果不同海拔各對照組相比，隨海拔升高，MMP-2水平增高,即海西(高海拔)（1.41±0.39）高于西寧（中海拔）（1.37±0.27）、西寧高于四川（低海拔）（1.28±0.21）(P＜0.05)。隨海拔升高ACI組患者血清MMP-2水平以第7 d(5.75±1.19,5.23±1.12,4.15±0.97)增高明顯，WBC重型組在48h(12.93±2.11,12.11±1.74,11.15±1.68)內(nèi)增高明顯(P＜0.05)。MMP-2在不同海拔與梗死體積大小、患者神經(jīng)功能缺損程度呈正相關(guān)，與預(yù)后呈負(fù)相關(guān)，WBC在大梗死組與梗死體積大小呈正相關(guān)。結(jié)論不同海拔MMP-2、WBC含量可幫助判斷ACI病灶大小、病情輕重、估計預(yù)后。

海拔 急性腦梗死 基質(zhì)金屬 蛋白酶-2白細(xì)胞計數(shù)

動物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)腦缺血后腦組織局部MMP-2表達(dá)增加，能降解參與血腦屏障基膜的主要成分一層粘連蛋白和纖連蛋白，破壞血腦屏障，與腦卒中關(guān)系密切[1]，急性腦梗死（acute cerebral infarction,ACI）是腦部血液供應(yīng)障礙，腦組織缺血、缺氧,導(dǎo)致壞死，出現(xiàn)相應(yīng)神經(jīng)功能缺損，ACI發(fā)生后，壞死的腦組織激活了炎癥反應(yīng)系統(tǒng),在腦缺血損傷區(qū)域內(nèi)存在WBC聚集、浸潤、加重腦損傷。本文通過研究ACI患者血清中MMP-2和WBC水平與不同海拔的關(guān)系，早期判斷和干預(yù)急性高原腦梗死。

1 對象與方法

1.1 研究對象三個海拔地區(qū)由高到低（高海拔：海西洲，3500 m；中海拔：西寧市，2200 m；低海拔：四川省廣漢市，400 m）納入病例為3個地區(qū)2012年3月至2013年10月住院患者，發(fā)病均在48 h之內(nèi)行頭顱CT及MRI檢查診斷ACI，ACI患者分別為43、49、47名,男性分別23、29、23例，女性分別20、20、24例，年齡45～86歲。均符合1995年全國第四屆腦血管病會議制定的腦卒中患者臨床神經(jīng)功能缺損程度評分標(biāo)準(zhǔn)[2](clinal neurologic functional default scoring,CNFDS)進(jìn)行評分，將3個地區(qū)ACI組分為重型31～45分15、15、17，中型16～30分14、17、16例，輕型0～15分14、17、14例。根據(jù)頭部CT或MRI病灶大小，梗死體積按Pullicino公式(長×寬×層數(shù)÷2)計算，將3個地區(qū)分為大梗死組15、15、16例，病灶體積＞10 cm3；中梗死組15、17、18例，病灶體積(4～10 cm3)；小梗死組13、17、13例，病灶體積＜4 cm3。根據(jù)發(fā)病48 h內(nèi)和發(fā)病1個月時的CNFDS評分?jǐn)?shù)將腦梗死患者近期預(yù)后分為4級：①顯著進(jìn)步：發(fā)病1個月時CNFDS評分改善在50%～99%或完全恢復(fù)正常；②進(jìn)步：發(fā)病1個月時CNFDS評分改善在16%～49%；③無變化：發(fā)病1個月時CNFDS評分改善在15%以下或無恢復(fù)；④死亡：對照組50例，男性分別25、28、27例，女性分別25、22、23例，年齡42～79歲，均來自志愿者和醫(yī)院工作者，年齡、性別構(gòu)成在各組之間沒有統(tǒng)計學(xué)差異。排除標(biāo)準(zhǔn)：①本次發(fā)病前已存在任何原因所致的神經(jīng)功能缺損生活不能自理;②合并有血液病及嚴(yán)重的肝、腎功能衰竭、腫瘤;③嚴(yán)重的全身感染或近期有外科手術(shù)和創(chuàng)傷史;④自身免疫性疾??；⑤糖尿病;⑥冠心病心肌梗死、房顫；⑦周圍血管閉塞性疾病;⑧服用抗感染藥物等。

1.2 方法ACI患者為三個地區(qū)入院48 h內(nèi)、7 d、14 d，清晨6時采集空腹肘靜脈血2 mL兩份，2 h內(nèi)分離血清，海西及廣漢血清保存在-30℃低溫冰箱,冰盒中運(yùn)送我院，采用酶聯(lián)免疫吸附法測定血清MMP-2,用電阻法檢測WBC。MMP-2試劑為德國羅氏公司所提供，WBC檢測試劑由深圳邁瑞醫(yī)療公司提供。對照組亦是三個地區(qū)在體檢第1 d、第7 d、第14 d，早6時空腹靜脈血2 mL兩份，方法同上，具體操作均按照試劑盒說明書。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法用SPSS13.0統(tǒng)計軟件,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以±s)表示，兩組間比較用成組t檢驗(yàn)，多組間比較用方差分析,相關(guān)性用spearman相關(guān)分析,α= 0.05為檢驗(yàn)水準(zhǔn)。

2 結(jié)果

2.1 血清MMP-2、WBC水平不同海拔地區(qū)ACI組與正常對照組相比，血清MMP-2、WBC水平增高,隨海拔增高，ACI患者M(jìn)MP-2與WBC水平增高；不同海拔ACI患者，在病程不同時間，MMP-2與WBC水平不同，MMP-2在7 d時增高最明顯，而WBC水平則在病程48 h內(nèi)增高明顯（見表1）。

2.2 ACI組血清MMP-2和WBC重型組與神經(jīng)功能受損程度（見表2）。

2.3 不同海拔ACI患者血清MMP-2、WBC與梗死體積關(guān)系,WBC在中、小梗死組無變化見（表3）。

2.4 不同海拔ACI患者血清MMP-2、WBC水平與預(yù)后的關(guān)系（見表4）。

3 討論

MMP-2通過降解細(xì)胞外基質(zhì)[3]，破壞血腦屏障，炎性細(xì)胞侵入，形成血管源性腦水腫，導(dǎo)致持續(xù)性的細(xì)胞神經(jīng)元凋亡等作用，在缺血性卒中及隨后引起的缺血／再灌注損傷過程中起重要作用。腦缺血后血腦屏障開放具有雙向性，血腦屏障在大腦中動脈阻斷后最初3 h的開放與MMP-2有關(guān)，MMP-2活性在細(xì)胞內(nèi)24 h時顯示升高，并在5 d后達(dá)最大值[4]。Yang Y[5]研究不同海拔大鼠在腦缺血后，MMP-2和9在24和48 h升高明顯,在細(xì)胞核內(nèi)的基質(zhì)金屬蛋白酶裂解的parp1活性升高,加重腦缺血損傷。本研究結(jié)果,不同海拔的高原地區(qū)對照組及ACI組血清MMP-2、WBC水平高于各對照組,且增高程度與海拔梯度密切相關(guān),高海拔ACI組血清MMP-2、WBC水平明顯高于中度、低度海拔ACI組，不同海拔ACI組在病程48 h內(nèi)血清MMP-2水平較正常對照組明顯增高，且在第7 d時達(dá)高峰，之后逐漸下降，還發(fā)現(xiàn)不同海拔腦梗死體積越大，神經(jīng)功能缺損程度越重，血清MMP-2水平和WBC在大梗死組中越高，預(yù)后越差[6]。故我們推測青海地處高原(平均海拔3000 m以上),由于高寒缺氧、低氣壓和強(qiáng)紫外線等環(huán)境的影響,造成神經(jīng)和血管內(nèi)皮細(xì)胞一系列反應(yīng)導(dǎo)致體內(nèi)環(huán)境變化，高海拔地區(qū)ACI不僅梗死灶局部MMP-2水平及活性增高，而且相應(yīng)外周血MMP-2水平也會增高，推測機(jī)制為，ACI時局部出現(xiàn)缺血／缺氧，作為一種信號刺激內(nèi)皮細(xì)胞、膠質(zhì)細(xì)胞、星形細(xì)胞、炎性細(xì)胞因子等激活MMP-2，導(dǎo)致梗死灶局部MMP-2表達(dá)與活性增高，增高的MMP-2降解基底膜，導(dǎo)致腦血管通透性增高，血腦屏障破壞，使局部MMP-2及炎性產(chǎn)物進(jìn)入外循環(huán)系統(tǒng)，與Hagobian研究一致[7]。

卒中也會導(dǎo)致全身免疫反應(yīng)，使周圍循環(huán)系統(tǒng)炎性細(xì)胞合成和分泌MMP-2，從而使血清MMP-2上升。研究發(fā)現(xiàn)不同海拔ACI患者WBC計數(shù)在病程48 h內(nèi)增高最明顯且高于正常對照組，之后逐漸下降正常。不同海拔WBC重型隨神經(jīng)功能受損程度變化以發(fā)病48 h內(nèi)最明顯，梗死體積越大，WBC在大梗死組水平越高,不同海拔WBC預(yù)后比較無變化?？紤]炎性因子致高原ACI發(fā)病的可能機(jī)制：人體長期處于高寒缺氧,導(dǎo)致血液黏度升高、血小板聚集增強(qiáng)、血流阻力增加、代謝產(chǎn)物在局部潴留,酸性代謝產(chǎn)物增多,使血管內(nèi)皮血氧供應(yīng)不足而壞死脫落,當(dāng)內(nèi)皮細(xì)胞受損, MMP-2、WBC釋放增加刺激炎性因子表達(dá)增強(qiáng),導(dǎo)致腦組織缺血缺氧。隨著海拔的增高、缺氧加劇，炎性介質(zhì)可激活局部血管內(nèi)皮細(xì)胞和白細(xì)胞,誘導(dǎo)細(xì)胞表面黏附分子數(shù)量及功能明顯上調(diào),造成白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞大量牢固的黏附,引起血管阻塞[8-9]，活化的白細(xì)胞釋放大量毒性氧自由基和蛋白水解酶,可損傷神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞,且隨著海拔增高及慢性缺氧加重,炎性反應(yīng)增強(qiáng),進(jìn)一步加重腦組織損傷。高原人群長期居住在缺氧環(huán)境，慢性缺氧刺激機(jī)體代償性產(chǎn)生紅細(xì)胞、血紅蛋白、紅細(xì)胞壓積增加，血液黏度增高，血流減慢，使血小板聚集增強(qiáng)，易附于損傷的血管壁形成血栓。另外粘稠的血液也可接影響腦循環(huán)的有效灌注，這可能是高原地區(qū)ACI易發(fā)的主要原因[10]。不同海拔WBC重型及大梗死組水平升高體機(jī)制尚待進(jìn)一步探討。

表1 不同海拔ACI患者的血清MMP-2、WBC水平

表2 神經(jīng)功能受損程度不同的ACI患者血清MMP-2、WBC水平變化

表3 不同海拔腦梗死患者梗死體積大小與血清MMP-2、WBC水平關(guān)系

表4 不同海拔腦梗死患者血清MMP-2、WBC水平與預(yù)后關(guān)系

總之,炎癥反應(yīng)可能在缺血性腦卒及繼發(fā)性腦損傷中起重要作用,并且隨海拔、病灶大小、病情輕重、預(yù)后而變化。炎癥反應(yīng)與不同海拔之間的關(guān)系，可能與高寒缺氧、環(huán)境惡劣、低氣壓有關(guān)，其相關(guān)性有待于進(jìn)一步研究。

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A study on the change of matrix metallop roteinase-2 and peripheralwhite blood cells of acute cerebralinfarction patients at different altitudes.

MEI Li,WU Shizheng, ZHANG Shukun. Xining
No.1 people's hospital,Xining 810001,China.Tel：0971-7914024.

ObjectiveTo investigate the changes of the serumlevels of matrix metalloproteinase-2（MMP-2）and peripheralblood leukocytes content and its relationship with the severity of cerebralinfarction in acute cerebralinfarction（ACI）patients at different altitudes(high,middle and low).MethodsOne hundred thirty-nine cases and 150 healthy controls were included in the present study.Enzyme linked immunosorbent method was used to detect MMP-2 and WBC levels.ResultsMMP-2 levels increased as the altitude increased in controls.The MMP-2 in a descending order was 1.41±0.39 in Haixi(high altitude),1.37±0.27 in Xining(middle altitude)and 1.28±0.21 in Sichuan(lowaltitude) (P＜0.05).The serumlevels of MMP-2 were significantly increased at 7 d at different altitudes(5.75±1.19,5.23±1.12 and 4.15±0.97 in low,middle and high altitudes,respectively).The WBC were significantly increased at different altitudes(12.93±2.11,12.11±1.74 and 11.15±1.68 in low,middle and high altitudes,respectively)within 48 h in severe ACI group(P＜0.05).MMP-2 levels in different altitudes were positively associated with the infarction size and the degree of neurological deficit,while were negatively correlated with the prognosis.The WBC in large infarction group were positively correlated with the infarct size.ConclusionsThe levels of MMP-2 and WBC in different altitudes may be help ful in determining the ACI lesion size and the severity of the illness as well as estimating the prognosis.

Elevation Acute cerebral infarction Matrix metalloproteinases-2 White blood cell count

R743.32

A

2013-12-31）

（責(zé)任編輯：李立）

10.3936/j.issn.1002-0152.2014.07.007

☆西寧市科技計劃（編號：2012-K-10）

*西寧市第一人民醫(yī)院（西寧810001）