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第一部分基质金属蛋白酶在脑动脉瘤形成和发展中的作用目的:通过人群研究分析MMP-2、MMP-9和TIMP-2在动脉瘤患者血清中表达的临床意义,并在动物实验中分析MMPs在动脉瘤形成中的意义。方法:1.人群实验:收集2016年3月至2019年3月本院动脉瘤患者156例为病例组。同期在医院健康体检中心收集健康体检者120例为对照组。病例组入组后采集静脉血5ml于抗凝管中,1000rpm离心10min,取上清液。收集对照组每位研究对象初诊或体检时的静脉血5ml于抗凝管中,采用同样的方法,1000rpm离心10min,取上清液。采用ELISA试剂盒检测患者血清中的MMP-2、MMP-9和TIMP-2表达水平。2.家兔实验:成年新西兰兔32只购自北京维通利华实验动物技术有限公司。分为4组,分别是正常对照组、1周组、2周组和3周组,每组8只。弹性蛋白酶诱导家兔形成颈动脉分叉部动脉瘤。1周组、2周组和3周组分别诱导1周、2周和3周。干预结束后,给予兔全身麻醉,沿颈部切口暴露右侧颈总动脉,用游标卡尺测量颈动脉瘤的大小。Western Blot方法检测动脉瘤组织中MMP-2、MMP-9和TIMP-2蛋白的表达水平。RT-PCR方法检测动脉瘤组织中MMP-2、MMP-9和TIMP-2 m RNA的表达水平。HE染色做病理切片。3.大鼠实验:SPF级雄性Wistar大鼠30只和TIMP-2缺陷Wistar大鼠10只购自北京维通利华实验动物技术有限公司。30只大鼠随机分成3组,即正常对照组、模型组、强力霉素组,TIMP-2缺陷Wistar大鼠为TIMP-2缺陷组。在模型组、强力霉素组和TIMP-2缺陷组中,肾动脉高压法诱导大鼠模型,正常对照组行假手术对照。手术后,强力霉素组大鼠皮下注射浓度为25mg/ml的强力霉素0.5ml,每天2次。其余三组注射生理盐水对照,连续干预1周。诱导4周后处死大鼠,取血,开颅取脑,显微镜下仔细观察颅内动脉瘤,并测量其动脉瘤大小。取出动脉瘤组织,HE染色做病理切片。采用ELISA试剂盒检测血清中MMP-2、MMP-9、TIMP-2表达水平。结果:1.人群实验:(1)动脉瘤患者血清MMP-2、MMP-9和TIMP-2蛋白表达水平显著高于正常对照组;动脉瘤患者血清中MMP-2/TIMP-2和MMP-9/TIMP-2比值显著高于正常对照组。(2)血清MMP-2蛋白在Hunt-Hess分级Ⅳ-Ⅴ、动脉瘤直径>2.5cm的患者中表达水平显著增加;血清TIMP-2蛋白在Hunt-Hess分级Ⅳ-Ⅴ的患者中表达水平显著增加;MMP-9蛋白水平、MMP-2/TIMP-2和MMP-9/TIMP-2比值在Hunt-Hess分级Ⅳ-Ⅴ、动脉瘤多发、动脉瘤直径1.2-2.5cm和>2.5cm的患者中显著升高。(3)多因素logistic回归分析表明,高水平的MMP-2、MMP-9、MMP-2/TIMP-2和MMP-9/TIMP-2是患者死亡的独立影响因素。2.家兔实验:(1)MMP-2、MMP-9和TIMP-2 m RNA在各组动脉瘤组织中相对表达顺序是6周组>3周组>1周组>对照组;MMP-2和MMP-9在对照组、1周组、3周组和6周组的两两比较中均存在显著性差异;TIMP-2在3周组和6周组间无显著差异,其余组别见均存在显著差异。(2)1周组、3周组和6周组的MMP-2、MMP-9、TIMP-2蛋白均显著高于对照组,且在1周组、3周组和6周组中逐渐增加。(3)1周组、3周组和6周组动脉瘤宽度(mm,均值)分别是2.31、4.37和5.46,三组宽度均存在显著性差异;1周组、3周组和6周组动脉瘤高度(mm,均值)分别是3.15、6.08和6.98,三组高度存在显著性差异(F=7.54,P=0.010),但是3周组和6周组高度差异无统计学意义。(4)1周组、3周组和6周组均有动脉瘤壁弹性纤维断裂,平滑肌细胞数量减少和内皮细胞受损的病理表现,6周组受损最严重。3.大鼠实验:(1)各组大鼠血清的MMP-2、MMP-9、TIMP-2蛋白水平差异有统计学意义。模型组、强力霉素组和TIMP-2缺陷组的MMP-2和MMP-9蛋白水平较对照组升高,强力霉素组的MMP-2和MMP-9蛋白水平显著低于模型组,TIMP-2缺陷组的MMP-2和MMP-9蛋白水平显著高于模型组。模型组的TIMP-2蛋白水平显著高于对照组;强力霉素组的血清TIMP-2蛋白水平显著低于模型组;TIMP-2缺陷组的血清TIMP-2蛋白水平显著低于其余三组。(2)模型组、强力霉素组和TIMP-2缺陷组的成瘤率分别为90%、60%和100%,强力霉素组的成瘤率显著低于模型组和TIMP-2缺陷组。强力霉素组动脉瘤的宽度和高度显著低于模型组,TIMP-2缺陷组动脉瘤的宽度和高度显著高于模型组。(3)正常对照组动脉内膜、中膜和外膜结构完整,无异常细胞浸润。模型组和强力霉素组内膜变薄,弹性纤维断裂,结构紊乱,但是强力霉素组的动脉内膜较模型组厚。TIMP-2缺陷组内膜结构破坏或消失,结构紊乱,纤维断裂。结论:MMP-2、MMP-9和TIMP-2在动脉瘤的形成、进展和患者预后方面均具相关第二部分血管内介入栓塞术和开颅夹闭术对MMPs、炎症因子、氧化应激因子和Caspase3的影响目的:血管内介入栓塞术和开颅夹闭术对MMP-2、MMP-9、炎症因子、氧化应激因子和Caspase-3表达的影响,以探究其治疗效果的机制。方法:1.人群研究:研究对象纳入和手术方式同第一部分,手术后1d、3d、5d和7d取患者静脉血5ml于抗凝管中,1000rpm离心10min,取上清液。酶联免疫法检测血清中MMP-2和MMP-9表达水平。2.家兔实验:新西兰兔32只购自北京维通利华实验动物技术有限公司。分为4组,分别是对照组、模型组、血管介入组和开颅夹闭组,每组8只。对模型组、血管介入组和开颅夹闭组诱导模型,诱导方法同第二部分。对血管介入组和开颅夹闭组分别采用血管介入栓塞术和开颅夹闭术治疗家兔,手术方式同第一部分,血管介入栓塞术只采用单弹簧圈治疗。术后7天,沿颈部切口给予兔全身麻醉,暴露右侧颈总动脉,取动脉瘤组织或周围动脉血管壁组织,做相应处理检测组织中各指标水平。RT-PCR检测组织中MMP-2、MMP-9、IL-6和TNF-αm RNA相对表达水平。采用羟胺法检测组织中的SOD活力。采用比色法检测组织中总一氧化氮合成酶活性,分光光度法检测组织中Caspase-3活性。结果:1.人群结果:(1)介入组和夹闭组血清中中MMP-2和MMP-9蛋白表达水平在手术后逐渐下降。在手术后5天和7天,夹闭组患者血清中MMP-2蛋白表达水平显著高于介入组。在手术后3天、5天和7天,夹闭组患者血清中MMP-9蛋白表达水平显著高于介入组。(2)手术时间越长,术中出血量越多,手术后患者血清中MMP-2和MMP-9表达水平越高。(3)多因素Logistic回归分析结果表明,血管介入栓塞术是术后低水平MMP-2和MMP-9的独立影响因素。(4)单纯弹簧圈组、支架辅助组和球囊辅助组的血清MMP-2和MMP-9表示水平差异无统计学意义。2.家兔实验:(1)模型组、介入组和夹闭组的MMP-2和MMP-9 m RNA的相对表达水平显著高于对照组,介入组和夹闭组显著低于模型组,介入组显著低于夹闭组。(2)模型组、介入组和夹闭组的IL-6和TNF-αm RNA的相对表达水平显著高于对照组,介入组和模型组显著低于夹闭组,介入组和模型组差异无显著性意义。(3)模型组、介入组和夹闭组的SOD活性显著低于对照组,介入组显著高于夹闭组和模型组,夹闭组和模型组差异无显著性意义。模型组、介入组和夹闭组的i NOS活性显著高于对照组,介入组和夹闭组显著低于模型组,介入组显著低于夹闭组。(4)模型组、介入组和夹闭组的Caspase-3活性显著高于对照组,介入组显著低于夹闭组和模型组,夹闭组和模型组差异无显著性意义。结论:相对于开颅夹闭术,血管介入栓塞术能显著降低患者血清中的MMP-2和MMP-9,降低促炎症因子、氧化应激水平和促凋亡因子水平