何宏濤　楊秀平　張志敏

?

MMP-9、TIMP-1和VEGF與頸動脈粥樣硬化斑塊穩(wěn)定性的關系研究

何宏濤楊秀平張志敏

【摘要】目的探討血清基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)和選擇性抑制劑-1(TIMP-1)、血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)與頸動脈粥樣硬化斑塊穩(wěn)定性的關系。方法收集頸動脈粥樣硬化患者360例，根據(jù)頸動脈彩色多普勒超聲結果，分為易損斑塊組(n=122)、穩(wěn)定性斑塊組(n=118)、無斑塊組(n=120)。采用酶聯(lián)免疫法檢測所有入組人員的血清MMP-9、TIMP-1水平、VEGF，分析血清MMP-9、TIMP-1、VEGF水平與頸動脈粥樣硬化斑塊穩(wěn)定性的關系。結果易損斑塊組血清MMP-9、VEGF水平明顯高于穩(wěn)定斑塊組及無斑塊組，TIMP-1水平明顯低于穩(wěn)定斑塊組及無斑塊組差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.01) ;穩(wěn)定斑塊組血清MMP-9、VEGF水平高于無斑塊組，TIMP-1水平低于無斑塊組，但二者之間差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)。結論血清MMP-9、TIMP-1、VEGF水平與頸動脈粥樣硬化斑塊穩(wěn)定性相關。

【關鍵詞】腦梗死;血管內(nèi)皮生長因子;血清基質(zhì)金屬蛋白酶-9;頸動脈粥樣硬化斑塊易損性

頸動脈粥樣硬化斑塊是缺血性腦血管病的危險因素。由于血管病理生理學及內(nèi)皮細胞分子生物學研究的不斷深入，人們對頸動脈粥樣硬化斑塊有了進一步的認識，發(fā)現(xiàn)部分腦缺血事件實際上來源于動脈粥樣硬化不穩(wěn)定斑塊，或易損斑塊，因此，抗動脈粥樣硬化及穩(wěn)定斑塊性質(zhì)治療在卒中二級預防策略中就顯得尤為重要。本研究旨在通過觀察不同性質(zhì)頸動脈粥樣硬化斑塊患者的血清MMP-9、TIMP-1及VEGF水平，來進一步探討VEGF、MMP-9、TIMP-1與頸動脈粥樣硬化斑塊穩(wěn)定性的關系，為卒中的二級預防策略提供理論依據(jù)。

1　資料與方法

1.1一般資料選擇2011至2012年入住我科頸動脈粥樣硬化患者360例，其中男248例，女112例;年齡53～70歲。所有入組人員均根據(jù)頸動脈彩色多普勒超聲對頸動脈粥樣硬化情況進行評估，根據(jù)評估結果分為易損斑塊組122例、穩(wěn)定性斑塊組118例、無斑塊組120例。

1.2方法

1.2.1頸動脈彩色普勒超聲檢查:頸動脈彩色多普勒超聲檢查:采用菲利普iE33超聲診斷儀，受檢查者取仰臥位，頭部偏向檢查區(qū)對側，探頭置于患者頸部沿頸總動脈走行方向向頭側縱橫掃查，分別檢測雙側頸總動脈、頸總動脈分叉處、頸內(nèi)動脈、頸外動脈，于頸膨大0.5～2 cm處測量頸總動脈內(nèi)徑、頸總動脈內(nèi)膜-中層厚度(intima-media thickness，IMT)，以IMT平均值作為評價頸動脈粥樣硬化嚴重程度的指標，IMT＞1.2mm定義為斑塊。觀察斑塊或血栓，確定狹窄或阻塞部位，詳細描述斑塊情況并記錄。

1.2.2標本的采集及檢測方法:采集所有入組人員清晨空腹靜脈血液3 ml，30 min內(nèi)送標本至實驗室，以3 000 r/min離心15 min，分離血清置于－20℃低溫冰箱，統(tǒng)一編號保存，避免重復解凍。MMP-9、TIMP-1、VEGF檢測采用夾心酶聯(lián)免疫吸附法(Enzyme Linked Immunosorbent Assay，ELISA)。

1.3斑塊的分型標準頸動脈粥樣硬化斑塊分型:按照美國心臟協(xié)會的標準［1］，對斑塊進行分型。Ⅰ～Ⅱ型:正常動脈壁厚度，不伴鈣化;Ⅲ型:彌漫的動脈內(nèi)膜增厚、或者小的斑塊，不伴有鈣化;Ⅳ～Ⅴ型:核心有脂質(zhì)或壞死，并被纖維組織圍繞，可能不伴鈣化;Ⅵ型:復雜斑塊;Ⅶ型:鈣化斑塊;Ⅷ型:沒有脂質(zhì)核心，可有較少鈣化;其中Ⅰ～Ⅱ、Ⅲ、Ⅶ、Ⅷ型為穩(wěn)定斑塊，Ⅳ～Ⅴ、Ⅵ為易損斑塊。

1.4統(tǒng)計學分析應用SPSS 12.0統(tǒng)計軟件，計量資料以±s表示，正態(tài)分布的計量資料用方差分析，計數(shù)資料用χ2檢驗，單元線性線相關分析指標間的相關性，相關系數(shù)采用t檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2　結果

2.13組一般資料比較3組之間一般資料比較差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)，具有可比性。見表1。

2.23組之間血清MMP-9、TIMP-1、VEGF水平比較易損斑塊組血清MMP9、VEGF水平明顯高于穩(wěn)定斑塊組及無斑塊組，TIMP-1水平明顯低于穩(wěn)定斑塊組及無斑塊組，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。穩(wěn)定斑塊組血清MMP9、VEGF水平高于無斑塊組，差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)。見表2。

表1　3組之間一般資料比較　±s

表1　3組之間一般資料比較　±s

項目　易損斑塊組(n=122)　穩(wěn)定斑塊組(n=118)無斑塊組(n=120)年齡(歲)61.3±7.6　61.6±8.6　58.8±9.9 男/女(例)　85/37　82/36　81/39總膽固醇(mmol/L)　5.14±0.91　5.51±0.89　4.87±0.81三酰甘油(mmol/L)　1.39±0.78　1.78±1.18　1.49±0.88 HDL-C(mmol/L)　1.50±0.39　1.52±0.41　1.56±0.36 LDL-C (mmol/L)　2.43±0.60　2.65±0.79　2.31±0.52纖維蛋白原(g/L)　3.51±0.60　3.29±0.61　3.24±0.59糖尿病史［例］84　77　82高血壓史［例］92　89　86吸煙史［例］94　83　85

表2　3組血清MMP-9、TIMP-1、VEGF水平比較　±s

表2　3組血清MMP-9、TIMP-1、VEGF水平比較　±s

注:與易損斑塊組比較，*P＜0.05

組別VEGF　MMP-9　TIMP-1易損斑塊組(n=122)0.78±0.007　1 228.24±317.08　156.07±41.34穩(wěn)定斑塊組(n=118)　0.44±0.009*1 043.25±322.16*　196.75±34.97*無斑塊組(n=120)　0.38±0.003*　993.83±295.94*　204.46±44.73*

3　討論

斑塊內(nèi)新生血管生成是促進斑塊穩(wěn)定性向不穩(wěn)定性發(fā)展的重要機制，這些新生血管既可促進動脈粥樣硬化病變的發(fā)展，也可誘發(fā)斑塊內(nèi)出血和破裂，從而導致急性腦血管病事件的發(fā)生［2］。在斑塊內(nèi)血管新生過程中，缺氧、炎性細胞協(xié)同發(fā)揮作用，但是在不同的病理階段，兩者作用的強度有所不同，在代償期，缺氧是主要因素，在失代償期，炎性反應的作用遠遠大于缺氧性的作用，可以在局部產(chǎn)生活化的單核/巨噬細胞分泌MMP等炎性因子，從而使斑塊變得易損，為血管新生創(chuàng)造了環(huán)境［3］。

MMP-9，MMPs家族中的重要成員，是降解ECM所必須的物質(zhì)，參與各種生理和病理過程，包括:胚胎的發(fā)育、血管新生、炎性反應、惡性腫瘤的侵襲、轉移、組織重建等，同時亦在動脈粥樣硬化形成及斑塊的穩(wěn)定性改變中起著重要的作用。TIMP是MMP的內(nèi)源性生理抑制劑，它可以和MMP-9前體及有活性的MMP-1，MMP-3，MMP-9形成高度親和的、非共價鍵結合的復合物，在多個環(huán)節(jié)抑制MMP的活性，亦可抑制新生血管形成的作用。VEGF，促進血管新生的重要因子，通常與血管內(nèi)皮細胞的特異性受體進行結合，從而發(fā)揮強大的促進內(nèi)皮細胞增殖、促進血管生成作用。Moreno等［3］研究發(fā)現(xiàn)破裂斑塊內(nèi)的微血管密度明顯高于未破裂斑塊，得出了動脈粥樣硬化斑塊內(nèi)新生血管的密度與斑塊的不穩(wěn)定性呈正相關的結論。在此過程中，MMPs發(fā)揮著重要作用，MMPs通過降解基底膜、重塑ECM使內(nèi)皮細胞從原有血管遷移到外周從而形成新生血管［4，5］。目前已人們發(fā)現(xiàn)動脈粥樣硬化斑塊有MMP-1、MMP-2、MMP-3、MMP-7、MMP-9、MMP-12、MMP-13等多種類型，其中MMP-9與動脈粥樣硬化斑塊的不穩(wěn)定性關系密切，它可以降解Ⅳ型膠原和明膠，調(diào)節(jié)細胞間的黏附，客觀上有利于新生血管形成［6］。

在本研究結果中顯示易損斑塊組血清MMP-9水平明顯高于穩(wěn)定斑塊組及無斑塊組，TIMP-1水平明顯低于穩(wěn)定斑塊組及無斑塊組，與既往文獻報導結果相一致。分析其原因可能為:由于細胞因子和炎性介質(zhì)的激活，巨噬細胞、T淋巴細胞、平滑肌細胞等表達過多的MMP［7］，活化的MMP可降解除多糖以外的全部細胞外基質(zhì)，促進動脈粥樣硬化的發(fā)生、發(fā)展并使動脈粥樣硬化斑塊穩(wěn)定性降低，從而導致斑塊破裂［8］。此外，MMP-9的表達增高在血管重構中也起到重要作用，它通過增大血管內(nèi)徑、內(nèi)膜面積、細胞核密度，為斑塊的生長提供了空間，當這種過程達到極點且無法阻止時，斑塊隨即破裂［9］，因此MMP-9在動脈粥樣硬化斑塊的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。在本研究中結果顯示易損斑塊組血清VEGF水平明顯高于伴穩(wěn)定斑塊組及無斑塊組，提示VEGF水平與斑塊的易損性相關。分析其機制: (1) VEGF通過促進血管內(nèi)皮細胞增殖及血管新生作用，促進動脈粥樣硬化斑塊中的血管新生，但新生的血管管壁發(fā)育不完善、脆弱并容易滲漏，從而促進斑塊的生長和破裂; (2) VEGF還可通過炎癥浸潤、促進血管活性物質(zhì)合成等促進動脈粥樣硬化病變的發(fā)展，從而導致斑塊內(nèi)出血、潰瘍及斑塊脫落，導致腦血管病事件的發(fā)生。因而進一步研究斑塊損傷區(qū)域VEGF表達的精細調(diào)節(jié)和與其他因子的相互作用，為將來穩(wěn)定粥樣斑塊、預防心腦血管事件的發(fā)生提供新的治療方向。

結合本研究結果提示VEGF與MMP-9具有相互促進的作用，同時TIMP-1通過抑制MMP-9的活性，他們相互影響，共同參與斑塊內(nèi)新生血管的發(fā)生、發(fā)展，進一步從病理生理學角度證實了血清MMP-9、TIMP-1、VEGF與動脈粥樣硬化斑塊的關系。在不遠的將來，VEGF、MMP/TIMP系統(tǒng)可能成為穩(wěn)定動脈粥樣硬化斑塊和防治卒中的新靶點，通過減少VEGF、MMP-9的表達可能為防治AS開辟新方向。

參考文獻

1 Fleiner M，Kummer M，Mirlacher M，et al.arterial neovascularization and inflammation in vulneralepat ients.Early and late signs of symptomatic atherosclerosis.Circulation，2004，110:2843-2850.

2 王冰，李晶華.VEGF對冠心病血管新生的影響.心臟雜志，2009，21: 410-413.

3 Moreno PR，Purushothaman KR，Sirol M，et al.Neovascularization in human atherosclerosis.Circulation，2006，113:2245-2252.

4 Raffetto JD，Khalil RA.Matrix metalloproteinases and their inhibitors in vascular remodeling and vascular disease.Biochemical Pharmacology，2008，75:346-359.

5 Bar-Or A，Nuttall RK，Duddy M，et al.Analyses of all matrix metalloproteinase members in leukocytes emphasize monocytes as major inflammatory mediators in multiple sclerosis.Brain，2003，126:2738-2749.

6 Galis ZS.Khatri JJ.Matrix metalloproteinases in vascular remodeling and atherogenesis: the good，the bad，and the ugly.Circ Res，2002，90: 251-262.

7 Orbe J，F(xiàn)ernandez L，Rodriguez JA，et al.Different expression of MMPs/TIMP-1 in human atherosclerotic lesions.Relation to plaque features and vascular bed.Atherosclerosis，2003，170: 269-276.

8 Mason DP，Kenagy RD，Hasenstab D，et al.Matrix metalloproteinase-9 overexpression enhances vascular smooth muscle cell migration and alters remodeling in the injured rat carotid artery.Circ Res，1999，85: 1179-1185.

9 張偉麗，惠汝太.VEGF受體在動脈粥樣硬化中的作用.中國分子心臟學雜志，2005，5:568-574.

·論著·

(收稿日期:2015－08－19)

doi:10.3969/j.issn.1002－7386.2016.04.025

【中圖分類號】R 743

【文獻標識碼】A

【文章編號】1002－7386(2016) 04－0555－03

作者單位: 064200河北省唐山市遵化市第二醫(yī)院(何宏濤) ;開灤總醫(yī)院(楊秀平) ;開灤馬家溝醫(yī)院(張志敏)