杨雪　窦志杰

摘要：目的 探討脑梗死急性期血清金属基质蛋白酶9，及其抑制剂基质金属蛋白酶组织抑制因子1与脑梗死后认知功能障碍的关系。方法 收集首发急性脑梗死患者84例（脑梗死组）及健康受试者40例（健康对照组），脑梗死组根据入组14 d时MoCA评分结果分为CI组（MoCA评分<26分）、非认知障碍（non-cognitive impairment，NCI）组（MoCA评分≥26分）。采用ELISA法测定各组血清MMP-9和TIMP-1水平。结果 与健康对照组比，CI组与NCI组血清MMP-9和TIMP-1水平均显著升高（P均<0.05），与NCI组相比，CI组MMP-9水平显著升高（P<0.05），而TIMP-1水平显著降低（P<0.05）。Logistic回归分析显示，高MMP-9水平和高龄是脑梗死后CI的独立危险因素，而高TIMP-1水平与吸烟是脑梗死后CI的保护性因素。相关分析显示CI组MoCA评分与MMP-9水平成负相关，与TIMP-1水平呈正相关。结论 脑梗死急性期，血清高MMP-9水平是脑梗死后CI的危险因素，而高TIMP-1水平是脑梗死后CI的保护性因素。测定脑梗死急性期血清MMP-9、TIMP-1水平，当与其他预测脑梗死后CI的因子联合进行系统筛查时，可能有助于识别脑梗死后发生认知功能障碍高风险患者。

关键词：认知功能障碍；脑梗死；MMP-9；TIMP-1

Study on the Relationship between Serum MMP-9 and TIMP-1 in Patients with Acute Cerebral Infarction

YANG Xue，DOU Zhi-jie

（Department of Neurology，Affiliated Hospital of Chengde Medical College，Chengde 067000，Hebei，China）

Abstract：Objective To investigate the acute cerebral infarction serum matrix metalloproteinase 9 inhibitor，relationship and tissue inhibitor of matrix metalloproteinase 1 and cognitive impairment after cerebral infarction.Methods We collected 84 cases of patients with acute cerebral infarction（ACI） patients and 40 healthy subjects（healthy control group），cerebral infarction group according to the group of 14 d MoCA the results were divided into CI group（MoCA score<26），non cognitive impairment（non-cognitive impairment，NCI）group（MoCAscore≥26 points）.The serum MMP-9 and TIMP-1 levels were determined by ELISA method.Results Compared with healthy control group，CI group and NCI group，serum MMP-9 and TIMP-1 levels were significantly increased （P<0.05），compared with the NCI group，the level of MMP-9 in CI group was significantly higher（P<0.05），and TIMP-1 were significantly decreased（P<0.05）.Logistic regression analysis showed that high level of MMP-9 and age were independent risk factors of CI after cerebral infarction，and high TIMP-1 With the level of smoking is a protective factor of CI after cerebral infarction.Correlation analysis showed that CI group MoCA score was negatively correlated with MMP-9 levels was positively correlated with TIMP-1 levels.Conclusion The acute stage of cerebral infarction， high serum MMP-9 level is a risk factor for CI after cerebral infarction， and the high level of TIMP-1 is a protective factor of CI in serum after cerebral infarction.MMP-9，TIMP-1 levels in patients with acute cerebral infarction，and other factors when predicting CI after cerebral infarction combined systematicscreening，may contribute to the identification of cognitive dysfunction after cerebral infarction in high-risk patients.

Key words：Cognitive impairment；Cerebral infarction；MMP-9；TIMP-1

到本世纪中叶，我国老年人口将超过4亿，约占全国总人口的30%[1]。脑卒中及其引起的认知功能障碍（cognitive impairment，CI）的发生率也会随之上升，血管性痴呆（Vascular dementia，VaD）已成为仅次于阿尔茨海默病（Alzheimer's disease，AD）的第二大痴呆疾病。一项1980～2011年社区流行病学Meta分析显示，我国55岁以上人口中VaD占痴呆比例为30.6%。目前国际已有研究发现血清金属基质蛋白酶9（Matrix metalloproteinase-9，MMP-9）水平的升高可能参与了全麻术后CI的病理生理过程，且MMP-9水平与MoCA评分呈显著负相关[2]。John G等[3]研究表明颈动脉内膜剥脱术后CI早期患者血清基线MMP-9水平及活性均较高，测定基线MMP-9水平与其他系统筛查指标一起可以预测术后具有高风险CI的患者。另外单培彦[4]等的研究显示炎症反应参与了老年代谢综合征患者的轻度CI的病理生理过程。以上研究均表明血清MMP-9水平升高可能参与了CI的形成过程，而脑梗死后血清MMP-9高水平是否与脑梗死后CI有关尚无相关报道。基质金属蛋白酶组织抑制因子1（tissue inhibitor of metallo-proteinase-1，TIMP-1）是MMP-9的特异性抑制剂，可与MMP-9形成1∶1复合物抑制其作用。本研究将通过测定所有受试者血清MMP-9及TIMP-1水平，了解脑梗死发生后血清MMP-9及TIMP-1水平的变化，分析脑梗死急性期血清中此两项观察指标的浓度水平变化与脑梗死后CI的关系。

1 资料与方法

1.1一般资料 入选对象124例，其中男性73例，女性51例，平均年龄（54.67±8.43）岁，分为首发急性脑梗死患者84例（脑梗死组）及健康受试者40例（健康对照组）。①脑梗死组：根据入组14 d时MoCA评分结果分为CI组（MoCA评分<26分）、NCI组（MoCA评分≥26分）。CI组44例，MoCA评分（14.86±8.12）分；NCI组40例，MoCA评分（27.60±1.26）分。②健康对照组：收集2016年1月1日～3月31日于承德医学院附属医院体检中心进行体检的性别、年龄及受教育程度与脑梗死组相匹配的健康体检者。入組标准：既往无脑卒中病史；近期无认知功能减退主诉；入组时进行MoCA评分≥26分；排除脑血管病、精神障碍及其他中枢神经系统疾病。

1.2纳入及排除标准

1.2.1纳入标准 ①符合2014年中国急性缺血性脑卒中诊治指南中缺血性脑卒中的诊断标准；②首发急性起病，且经头部CT/MRI证实为缺血性脑卒中；年龄位于40～65岁之间；③脑梗死前日常生活自理，社会适应良好，Hachinski缺血指数评分量表≥7分；④患者意识清楚，生命体征及神经系统症状己平稳至少24 h；⑤患者及家属知情同意。

1.2.2排除标准 各种出血性脑血管病；帕金森病及帕金森综合征；AD、各种颅内感染病史、脑外伤史等；CO、药物、农药等化学物品中毒史；恶性肿瘤；严重神经功能缺失可能防碍评估正常进行等。

1.3血清炎性标记物 清晨空腹抽取肘静脉血5 ml，30 min 内3000 r/min离心10 min吸取血清，立即储存于-80℃冰箱。采用ELISA法测定血清MMP-9，TIMP-1水平。

1.4统计学方法 采用SPSS19.0软件进行统计分析，计量资料采用（x±s）表示，多组计量指标组间比较采用单因素方差分析。采用Spearman相关分析确定相关因素，采用Logistic回归分析确定危险因素。所有检验均为双侧检验，P<0.05视为有统计学意义。

2 结果

2.1炎性标志物水平的组间比较 与健康对照组比，CI组与NCI组血清MMP-9和TIMP-1水平均显著升高（P均<0.05）；与NCI组相比，CI组MMP-9水平显著升高（P<0.05），而TIMP-1水平显著降低（P<0.05），见表1。

2.2统计学处理 将性别、年龄、MoCA评分、MMP-9、TIMP-1、高血压、糖尿病、吸烟和饮酒纳入多因素Logistic回归方程，结果显示：高MMP-9水平（OR=6.451，P<0.05，95%CI 1.854～22.452），高龄（OR=2.107，P<0.05，95%CI 1.263～3.513）是CI的独立危险因素。高TIMP-1水平（OR=0.057，P<0.05，95%CI 0.013～0.255）、吸烟（OR=0.098，P<0.05，95%CI 0.014～0.665）是CI的保护性因素，见表2。

相关分析显示，MMP-9 水平与MoCA评分（r=-0.667，P=0.000）呈负相关，TIMP-1水平与MoCA评分（r=0.526，P=0.000）呈正相关，见表3。

3 讨论

本研究的结果显示，与健康对照组比，CI组与NCI组血清MMP-9和TIMP-1浓度均显著升高；与NCI组相比，CI组MMP-9水平显著升高，而TIMP-1水平显著降低。高MMP-9水平和高龄是脑梗死后CI的独立危险因素，而高TIMP-1水平与吸烟是脑梗死后CI的保护性因素。相关分析显示，CI组的MoCA评分与MMP-9水平呈负相关，与TIMP-1水平呈正相关。

基质金属蛋白酶（Matrix metalloproteinases，MMPs）是一组活性依赖锌离子与钙离子的中性蛋白酶基因家族，通过参与降解各种组织细胞外基质发挥其作用[5]。MMP-9是MMPs中分子量最大的一员。国际已有研究显示，多发性脑梗死和小血管病性VaD患者脑脊液中MMP-9水平与健康对照及AD患者相比显著升高，且可以作为VaD及AD相鉴别的生物学标志物[6]。国内R Lin[7]等的研究通过电针刺激缺血再灌注损伤大鼠百会穴及神庭穴降低MMP-9、MMP-2的表达可提高缺血再灌注损伤大鼠的学习和记忆能力。刘冉等[8]研究认为MMP-9与VaD密切相关。以上研究均说明MMP-9高表达可能对CI造成了影响，但具体机制目前尚不明确。王敏等[9]的研究表明，在慢性VaD大鼠的海马区，MMP-9的表达量显著升高。亦有研究亦表明，VaD组的血清MMP-9水平显著高于健康对照组。而TIMP-1是MMP-9的特异性抑制剂，TIMP-1表达的升高，可限制MMPs的活性，减少其在脑缺血急性期对中枢神经系统的损害作用。有研究表明，TIMPs可在脑缺血缺氧过程中通过特异性拮抗MMPs保持血脑屏障完整性、改善脑水肿等发挥神经保护作用。Lorenzl S[10]等的研究表明，VaD患者血浆TIMP-1水平明显降低。均与本研究结果相一致。结合本研究认为，急性期血清高MMP-9水平可能导致脑梗死后CI的发生，而TIMP-1可特异性阻断MMP-9的损害作用，是脑梗死后CI的保护性因素。

目前，已有研究表明年龄与卒中后CI密切相关，Ganguli M等[11]提到年龄每升高5.3岁，VaD的患病率就会增高1倍。年龄亦被证明是不依赖卒中面积和卒中严重程度的预测卒中后CI的重要因素，与本研究结果一致。绝大多数研究表明，吸烟是发生CI的重要危险因素，而本研究显示吸烟为脑梗死后CI的保护性因素，可能与样本量过小有关。尚需进一步研究证实。

随着我国老年人口的增加，脑卒中及其所引起的CI的发生率也不断上升，对患者的生活质量及其家庭和社会都带来了严重的影响，积极寻找脑梗死后认知功能障碍的血液学标志物，早期预防其发生具有至关重要的意义。本研究中，MMP-9与TIMP-1可能参与了脑梗死后认知障碍的发生，且与预后相关，存在易操作、重复性好、灵敏度高等优点，值得进一步研究。

参考文献：

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[2]Xie H，Huang D，Zhang S，et al.Relationships between adiponectin and matrix metalloproteinase-9（MMP-9）serum levels and postoperative cognitive dysfunction in elderly patients after general anesthesia[J].Aging Clin Exp Res，2016，28（6）：1075-1079.

[3]Gaudet JG，Yocum GT，Lee SS，et al.MMP-9 levels in elderly patients with cognitive dysfunction after carotid surgery[J].J Clin Neurosci，2010，17（4）：436-440.

[4]单培彦，孟媛媛，刘爱芬，等.老年代谢综合征患者血清炎性因子及脂联素水平与轻度认知功能障碍的关系[J].中华老年医学杂志，2011，30（5）：405-409.

[5]曾聪，白岚.肝癌组织基质金属蛋白酶9与肿瘤坏死因子受体1的关系[J].山东医药，2009，49（17）：18-20.

[6]Adair JC，Charlie J，Dencoff JE，et al.Measurement of gelatinase B（MMP-9）in the cerebrospinal fluid of patients with vascular dementia and Alzheimer disease[J].Stroke，2004，35（6）：e159-162.

[7]R Lin，YU Kunqiang，LI Xiaojie，et al.Electroacupuncture ameliorates post-stroke learning and memory through minimizing ultrastructural brain damage and inhibiting the expression of MMP-2 and MMP-9 in cerebral ischemia-reperfusion injured rats[J].Mol Med Rep，2016，14（1）：225-233.

[8]刘冉，邢海英，郝洪军，等.血清MMP-9和TIMP-1与脑梗死后认知障碍的关系[J].中风与神经疾病杂志，2014，31（5）：405-408.

[9]王敏，曹秉振.慢性血管性痴呆模型大鼠脑胶质细胞反应及基质金属蛋白酶-9的表达[J].中国组织工程研究，2013，17（7）：1212-1219.

[10]Lorenzl S，Buerger K，Hampel H，et al.Profiles of matrix metalloproteinases and their inhibitors in plasma of patients withdementia[J].Int Psychogeriatr，2008，20（1）：67-76.

[11]Rusanen M，Kivipelto M，Quesenberry CP，et al.Heavy smoking in midlife and long-term risk of Alzheimer disease and vascular dementia[J].Arch Intern Med，2011，171（4）：333-339.編辑/杨倩