PAR-1，HIF-1a，MMP-9及TIMP-1在人脑出血灶周表达的实验研究

目的：近年来，大量动物实验或人外周血中研究表明凝血酶作为神经毒性物质，在高血压脑出血后脑水肿的形成机制中起着重要作用。同时凝血酶通过P38MAPK途径活化血管平滑肌细胞的HIF-1，P38通过使HIF-1磷酸化来调节HIF-1的过量表达，且凝血酶及HIF-1a的激活又启动了另一种脑水肿致病因子MMP-9的表达，共同参与脑水肿的形成。但是，据文献所查，目前少见人类脑组织的PAR-1、HIF-1a、MMP-9、TIMP-1相关临床研究的报道。凝血酶的血管外作用是通过凝血酶受体PAR-1实现的。因此，本组研究了人类高血压脑出血后脑组织PAR-1、HIF-1a和MMP-9、TIMP-1的动态表达，相关性及其与脑水肿的关系。验证PAR-1、HIF-1a、MMP-9、TIMP-1在脑出血后脑水肿形成中的作用，明确人脑出血后凝血酶介导的水肿的具体径路和作用环节。方法：对2009年1月-2010年7月因高血压脑出血在吉林大学第一医院神经外科，行开颅血肿清除术治疗病人24例，将入路通道范围内紧邻血肿的脑组织做为病例组标本，部分患者皮层“造瘘”起始处即远隔血肿部位脑组织，做为对照组标本，共6例。病例组按发病时间分为<6h、6-24h、24h-3d、>3d组，采用免疫组化法检测24例脑出血灶周组织及6例正常脑组织各时间点PAR-1、HIF-1a和MMP-9、TIMP-1表达情况，RT-PCR法检测HIF-1a和MMP-9，TIMP-1表达情况，Westernblot检测TIMP-1蛋白表达，并通过干湿称重法结合脑水肿进行分析，透视电镜观察血脑屏障动态改变，探讨PAR-1、HIF-1a和MMP-9、TIMP-1在脑水肿发生、发展过程中的可能作用，相关性及临床意义。结果：1．脑组织水含量的变化，脑出血后脑水肿程度随出血时间的延长逐渐加重，在出血6h内含水量即开始增高，24h后较明显增高，3d左右达到峰值，之后减轻（P<0.05）。2．电镜下ICH后6h内，细胞质较少，细胞质内核糖体较多，其它细胞器较少，水肿区神经细胞及星形胶质细胞的胞质和细胞核开始肿胀。6-24h损伤加重，水肿区神经细胞及星形胶质细胞的胞质和核轻度肿胀，神经元有较少量呈暗细胞样改变，还不明显，线粒体轻度肿胀，嵴变短或消失，次级溶酶体增加，核糖体减少，毛细血管周围的星形胶质细胞的足突肿胀，仍然与毛细血管基底膜相连，血管内皮细胞轻度肿胀。24h-3d，脑组织肿胀明显加重，神经元和胶质细胞溶解、线粒体肿胀、变形、固缩，嵴变短或消失，核糖体减少，胞浆空泡化，核染色质边集，细胞器结构紊乱不清、深染，BBB明显破坏，毛细血管无明显的变化。3d后，胞浆内线粒体轻度肿胀，粗面内质网及核糖体等细胞器基本正常，脑组织肿胀稍有好转，胶质细胞开始回缩。3．在人脑出血血肿灶周中PAR-1、HIF-1a、MMP-9、TIMP-1圴有表达，对照组与出血组相比均有显著性意义（P<0.05），且出血组各组之间比较均有差异（P<0.05）。出血6h后免疫阳性细胞数开始增加，24h-3d组阳性细胞数最多，之后逐渐下降。PAR-1、HIF-1a、MMP-9、TIMP-1与脑水肿成正相关。4．PAR-1与HIF-1a蛋白表达正相关（r=0.8809，P<0.05），PAR-1与MMP-9蛋白表达正相关（r=0.9080，P<0.05），HIF-1a与MMP-9蛋白表达正相关（r=0.8632，P<0.05）。结论：1、人脑出血灶周PAR-1、HIF-1a与MMP-9，TIMP-1的表达明显升高，与脑水肿密切相关。2、PAR-1、HIF-1a与MMP-9、TIMP-1的异常表达在高血压脑出血后脑水肿中起重要作用。3、PAR-1、HIF-1a与MMP-9显著相关，以协同或互补的方式共同参与、促进脑水肿的发生。