王敏娟，李亞軍，師蔚

(1.西安醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院全科醫(yī)學(xué)科，710077；2.西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院神經(jīng)外科，陜西 西安　710004)

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腦脊液和血清MIF、MMP-9及IL-1β對(duì)蛛網(wǎng)膜下腔出血發(fā)病機(jī)制和預(yù)后判斷的研究

王敏娟1，李亞軍1，師蔚2

(1.西安醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院全科醫(yī)學(xué)科，710077；2.西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院神經(jīng)外科，陜西 西安710004)

目的：研究蛛網(wǎng)膜下腔出血(subarachnoid hemorrhage,SAH)患者腦脊液和血清巨噬細(xì)胞移動(dòng)抑制因子(macrophage migration inhibitory factor，MIF)、基質(zhì)金屬蛋白酶-9(matrix metalloproteinases-9，MMP-9)及白細(xì)胞介素1β(Interleukin-1β，IL-1β)水平的變化，及其三者之間的相關(guān)性，探討其對(duì)SAH發(fā)病機(jī)制及預(yù)后判斷的意義。方法：選擇本院2012年1月到2015年1月收治的92例SAH患者，并以30例體檢健康者作為對(duì)照，檢測(cè)其腦脊液和血清MIF、MMP-9及IL-1β水平的表達(dá)，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。結(jié)果：本研究SAH組患者腦脊液和血清MIF、MMP-9及IL-1β水平的表達(dá)均較對(duì)照組明顯升高，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；且在SAH組、對(duì)照組腦脊液和血清MIF、MMP-9及IL-1β相互之間具有明顯的正相關(guān)性。結(jié)論：SAH患者腦脊液和血清MIF、MMP-9及IL-1β水平明顯升高及其正相關(guān)性提示SAH患者腦脊液和血清MIF、MMP-9及IL-1β水平變化對(duì)其發(fā)病機(jī)制及預(yù)后判斷具有重要的臨床意義，可作為對(duì)SAH早期腦損傷和預(yù)后評(píng)估的一項(xiàng)參考指標(biāo)。

蛛網(wǎng)膜下腔出血；巨噬細(xì)胞移動(dòng)抑制因子；基質(zhì)金屬蛋白酶-9；白細(xì)胞介素；預(yù)后

蛛網(wǎng)膜下腔出血(subarachnoid hemorrhage，SAH)是腦血管疾病的一種臨床常見病，致死率和致殘率較高，預(yù)后多不良[1]。SAH早期出現(xiàn)腦血管痙攣和腦組織損傷被認(rèn)為可能是患者預(yù)后不佳的主要原因[2-3]。人類巨噬細(xì)胞移動(dòng)抑制因子(macrophage migration inhibitory factor，MIF)既是炎癥因子，又具有趨化作用，能激活多種炎癥因子；基質(zhì)金屬蛋白酶-9(matrix metalloproteinases-9，MMP-9)能調(diào)節(jié)其他蛋白酶及細(xì)胞因子的活性；白細(xì)胞介素1β(interleukin-1β，IL-1β)能激活多個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。上述3種因子均參與機(jī)體炎癥反應(yīng)，與腦組織損傷有重要關(guān)系[7,9,11]，故本文就SAH患者腦脊液和血清MIF、MMP-9及IL-1β水平的表達(dá)及相關(guān)性進(jìn)行研究，探討其對(duì)SAH發(fā)病機(jī)制、診治及預(yù)后的意義。

1　材料與方法

1一般資料

收集西安醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院2012年1月至2015年1月收治的SAH患者92例，所有患者均經(jīng)顱腦CT和(或)腰椎穿刺證實(shí)，診斷符合《腦出血診療指南》的要求。全部入選對(duì)象均知情同意，入院后經(jīng)相關(guān)檢查，排除有嚴(yán)重的肝腎、心臟、惡性腫瘤、血液病、藥物、免疫系統(tǒng)及內(nèi)分泌等疾病引起的腦出血；年齡37～85歲，平均(64.7±12.1)歲，記錄其性別、評(píng)分等相關(guān)信息。另選體檢正常者30例作為對(duì)照組，年齡20～66歲，平均(51.7±15.2)歲；入組對(duì)象均知情同意，無神經(jīng)系統(tǒng)病變及心肺等重要臟器疾病。

1.2方法

1.2.1標(biāo)本采集SAH組患者于入院后次日清晨空腹采靜脈血4 mL，在入院48 h內(nèi)行腰穿，抽取腦脊液2 mL。腦脊液采集后即刻離心，2 500 r/min，離心15 min，取其上清液-20℃冰箱內(nèi)保存待用。靜脈血采集后，靜置30 min，4 000 r/min，離心15 min，取其血清按上述方法保存待用。

1.2.2檢測(cè)方法按照標(biāo)本采集法收集的腦脊液和血清標(biāo)本，采用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法(enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA)對(duì)其MIF、MMP-9及IL-1β表達(dá)的水平進(jìn)行檢測(cè)，所有步驟均嚴(yán)格按照其說明書操作。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2　結(jié)果

2.1一般資料

本研究中，SAH組患者女性較男性多發(fā)(1.4∶1)。結(jié)果提示按Hunt-Hess分級(jí)、改良Fisher評(píng)級(jí)，在SAH組患者以中重度為主，并可反映發(fā)病情況、預(yù)后與相關(guān)因素之間的關(guān)系。具體見表1。

2.2各組腦脊液和血清MIF、MMP-9及IL-1β的表達(dá)情況

本研究發(fā)現(xiàn)，SAH組腦脊液和血清MIF、MMP-9及IL-1β的表達(dá)水平較對(duì)照組均明顯升高，且具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)果提示，SAH患者發(fā)病時(shí)腦脊液和血清MIF、MMP-9及IL-1β水平變化較發(fā)病前正常水平顯著升高，反映三者在SAH的發(fā)病過程中具有重要的作用。見表2。

表1　SAH組和對(duì)照組一般資料

表2　兩組腦脊液和血清MIF、MMP-9及IL-1β表達(dá)情況

*P<0.05，與對(duì)照組比較。

2.3SAH組腦脊液和血清MIF、MMP-9及IL-1β的相關(guān)性分析

通過對(duì)SAH組腦脊液和血清MIF、MMP-9及IL-1β表達(dá)水平的相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)：(1)腦脊液MIF與MMP-9具有顯著的相關(guān)性，MMP-9與IL-1β次之，而MIF與IL-1β更次之；(1)血清MIF與MMP-9具有顯著的相關(guān)性，MMP-9與IL-1β、MIF與IL-1β的相關(guān)性基本上相同。結(jié)果提示患者發(fā)生SAH時(shí)，腦脊液和血清MIF被大量激活后，其與MMP-9和IL-1β的激活顯著相關(guān)，MIF可能在其中起主導(dǎo)作用。見表3及表4。

表3　SAH組腦脊液MIF、MMP-9及IL-1β相關(guān)性分析

表4　SAH組血清MIF、MMP-9及IL-1β相關(guān)性分析

2.4對(duì)照組腦脊液和血清MIF、MMP-9及IL-1β的相關(guān)性分析

采用相關(guān)性分析對(duì)照組腦脊液和血清MIF、MMP-9及IL-1β的表達(dá)水平得到：(1)腦脊液MIF與MMP-9具有一定的相關(guān)性，MMP-9與IL-1β、MIF與IL-1β的相關(guān)性基本相同；(2)血清MIF與MMP-9、MMP-9與IL-1β、MIF與IL-1β三者的相關(guān)性基本相同。結(jié)果提示正常情況下，健康人群腦脊液MIF和MMP-9的活化有一定關(guān)系，但腦脊液IL-1β與MIF、MMP-9之間，血清MIF、MMP-9及IL-1β相互之間在活化過程中沒有顯著的相關(guān)性。見表5。

表5　對(duì)照組腦脊液、血清MIF、MMP-9及IL-1β的相關(guān)性

3　討論

如今，SAH在臨床上的發(fā)病率有逐漸增多的趨勢(shì)，臨床上患者病死率較高。盡管對(duì)SAH已有很多研究成果且應(yīng)用于臨床，但治療效果及預(yù)后仍不甚理想。為研究發(fā)病早期特異性的檢測(cè)指標(biāo)或治療靶點(diǎn)，本文主要研究了SAH患者腦脊液和血清MIF、MMP-9及IL-1β水平及相關(guān)性。

MIF是一個(gè)包括3個(gè)外顯子和2個(gè)內(nèi)含子的同源三聚體，定位于人22號(hào)染色體，廣泛存在于一些與應(yīng)激反應(yīng)有關(guān)的內(nèi)分泌器官(如腎上腺、垂體及下丘腦等)，能被多種細(xì)胞分泌、表達(dá)[4-5]。它的多態(tài)性功能區(qū)域與炎癥性疾病(如風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、潰瘍性結(jié)腸炎等)發(fā)病有關(guān)[6]。MIF發(fā)生趨化作用時(shí)，能激活TLR4受體的表達(dá)和NF-κB、MAPK、PI3K/Akt、ERK等下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，且能直接刺激巨噬細(xì)胞分泌TNF-α、IL-1及IL-1β等，加重炎癥反應(yīng)；也可通過MEK1/2-JNK(AP-1)-MMPs 通路直接上調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶的功能；還可以介導(dǎo)NF-κB與p53的活化，對(duì)組織細(xì)胞發(fā)生炎癥反應(yīng)、惡變等多方面產(chǎn)生影響[7-8]。本研究發(fā)現(xiàn)MIF在SAH患者腦脊液和血清較對(duì)照組明顯升高(P<0.05)，且與SAH患者的MMP-9、IL-1β水平均呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)性(P<0.05)，說明MIF在SAH患者發(fā)病早期即顯著升高，且通過特定的通路激活MMP-9和IL-1β表達(dá)，使機(jī)體發(fā)生炎癥或免疫反應(yīng)。

MMP-9是基質(zhì)金屬蛋白酶家族中的一員，主要由單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞，由腫瘤壞死因子-α(TNF-α)等多種炎性細(xì)胞因子誘導(dǎo)產(chǎn)生。在 SAH發(fā)生時(shí)，腦組織局部發(fā)生炎癥反應(yīng)，激活細(xì)胞因子IL-18、MMP-9等爆發(fā)性釋放，激活多種信號(hào)通路，增加SAH 后并發(fā)腦血管痙攣的發(fā)生概率[9-10]。本研究MMP-9在SAH患者腦脊液和血清中較對(duì)照組明顯升高(P<0.05)，且與SAH患者的MIF、IL-1β水平均呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)性(P<0.05)，說明MMP-9在SAH發(fā)病過程中參與其炎癥反應(yīng)，其活化受MIF的調(diào)節(jié)，且與IL-1β的激活有關(guān)。

IL-1主要通過刺激炎癥和自身免疫病相關(guān)基因的表達(dá)，誘導(dǎo)環(huán)氧化酶2、磷脂酶A2、一氧化氮合酶、干擾素γ、黏附分子等效應(yīng)蛋白的表達(dá)，在免疫調(diào)節(jié)及炎癥進(jìn)程中起著非常重要的作用。IL-1β作為IL-1的一種亞型，主要由單核巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，具有廣泛的生物學(xué)活性，參加早期的炎癥反應(yīng)，起著促炎、促凝、調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)等作用。當(dāng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)細(xì)菌或病毒感染時(shí)IL-1β表達(dá)增加，但I(xiàn)L-1β在腦損傷中的具有重要的作用[11]。研究發(fā)現(xiàn)，較少的IL-1β即可引起T細(xì)胞的免疫反應(yīng)，大量的IL-1β釋放就會(huì)促進(jìn)廣泛的炎癥反應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致組織損傷[12-13]。本研究IL-1β在SAH患者腦脊液和血清較對(duì)照組明顯升高(P<0.05)，且與SAH患者的MIF、MMP-9水平均呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)性(P<0.05)，說明IL-1β參與SAH患者的發(fā)病過程，其激活受MIF和MMP-9的調(diào)節(jié)。

本文研究發(fā)現(xiàn)，MIF、MMP-9及IL-1β在SAH患者早期就參與腦損傷等機(jī)體的重要炎癥或免疫反應(yīng)，其對(duì)SAH的發(fā)病機(jī)制可能是在SAH發(fā)生早期，MIF激活MMP-9、IL-1β，啟動(dòng)炎癥因子級(jí)聯(lián)反應(yīng)，導(dǎo)致早期腦組織損傷，最終出現(xiàn)嚴(yán)重的并發(fā)癥，影響患者的生存率及生存質(zhì)量等。由此可知，SAH患者腦脊液和血清MIF、MMP-9及IL-1β水平變化對(duì)其發(fā)病機(jī)制和預(yù)后判斷具有重要的臨床意義，可作為對(duì)SAH早期腦損傷和預(yù)后評(píng)估的一項(xiàng)參考指標(biāo)。但是由于炎癥因子的作用機(jī)制和過程較復(fù)雜，加之血腦屏障的存在，MIF是通過何種途徑與MMP-9和IL-1β發(fā)揮作用，其在SAH發(fā)病過程中是否僅參與炎癥反應(yīng)仍有待于進(jìn)一步研究。

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(學(xué)術(shù)編輯：李成國(guó))

The study of MIF,MMP-9 and IL-1β in cerebrospinal fluid and serum for the pathogenesis and prognosis of subarachnoid hemorrhage

WANG Min-juan1,LI Ya-jun1,SHI Wei2

(1.DepartmentofGeneralMedicine,TheFirstAffiliatedHospitalofXi’anMedicalUniversity，Xi’an710077；2.DepartmentofNeurosurgery,TheSecondAffiliatedHospitalofXi’anJiaotongUniversity,Xi’an710004，Shaanxi,China)

Objective：To study the changes of macrophage migration inhibitory factor(MIF),matrix metalloproteinases-9(MMP-9) and Interleukin-1β(IL-1β) levels in cerebrospinal fluid and serum of patients with subarachnoid hemorrhage(SAH) and the correlation of the 3 cases,and to explore the pathogenesis and prognosis of SAH.Methods：92 cases of SAH patients were selected in our hospital from January 2012 to January 2015,and 30 cases of healthy persons as the control,to detect the expression of MIF,MMP-9 and IL-1β levels in cerebrospinal fluid and serum,statistical analysis.Results：The expression of MIF,MMP-9 and IL-1β levels in cerebrospinal fluid and serum of patients with SAH was significantly higher than that in control group,with statistical significance (P<0.05),and there was a significant positive correlation between IL-1β,MMP-9 and MIF in cerebrospinal fluid and serum in patients with SAH and control group.Conclusion：MIF,MMP-9 and IL-1β levels in cerebrospinal fluid and serum of patients with SAH were significantly elevated and the positive correlation suggest that MIF,MMP-9 and IL-1β levels in cerebrospinal fluid and serum of patients with SAH have important clinical significance.It can be used as a reference index for early brain injury and prognosis assessment of SAH.

Subarachnoid hemorrhage (SAH)；Macrophage migration inhibitory factor (MIF)；Matrix metalloproteinases-9 (MMP-9)；Interleukin 1β (IL-1β)；Prognosis

10.3969/j.issn.1005-3697.2016.05.014

陜西省教育廳項(xiàng)目(2010JK808)；西安醫(yī)學(xué)院項(xiàng)目(2007QN02)；西安醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院項(xiàng)目(XYFY08-08)

2016-03-16

王敏娟(1977-)，女，碩士，副主任醫(yī)師。E-mail：2602942082@163.com

師蔚，E-mail：Sweins@21cn.com

時(shí)間：2016-10-2511∶31

http://www.cnki.net/kcms/detail/51.1254.R.20161014.1716.028.html

1005-3697(2016)05-0674-04

R743.3

A