朱 洪,覃 西,彭江龍,譚光宏

(1.海南醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院檢驗(yàn)科,?？?70102;2.海南醫(yī)學(xué)院海南省熱帶病原學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,海口571101)

支氣管哮喘(哮喘)的發(fā)生機(jī)制十分復(fù)雜,迄今尚未完全闡明。氣道重塑是哮喘不可逆的氣流受限和持續(xù)性氣道高反應(yīng)的病理基礎(chǔ)。細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix,ECM)在氣道壁過(guò)多沉積是哮喘氣道重塑的重要原因之一,與氣道壁纖維化、氣流受限密切相關(guān)[1]?；|(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMPs)是一個(gè)鋅、鈣依賴的內(nèi)肽酶的超家族,能夠降解ECM的大部分成分,在這個(gè)超家族中,MMP-9是降解ECM的最主要的蛋白酶[2]。基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制劑(tissue inhibitor of metalloproteinase,TIMPs)是 MMPs天然的內(nèi)源性抑制因子,主要具有抑制MM Ps的作用,抑制ECM的降解,引發(fā)膠原沉積[3]。TIMP-1是活性最強(qiáng)并能特異性抑制MMP-9的活性,被認(rèn)為是氣道重構(gòu)的標(biāo)志,反映了氣道的修復(fù)與重構(gòu)過(guò)程[4]?，F(xiàn)將哮喘患者M(jìn)MP-9和TIM P-1血清水平變化及其相關(guān)關(guān)系報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2008年 1月至 2010年1月在海南醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院門診和住院治療的哮喘患者108例,其中急性哮喘患者52例(急性組),男29例,女 23例,年齡 18～63歲,平均(46.2±12.6)歲;慢性哮喘患者56例(慢性組),男32例,女24例,年齡21～66歲,平均(49.5±16.3)歲;60名健康對(duì)照者(對(duì)照組)來(lái)自同期海南醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院健康體檢中心體檢者,男34例,女 26例,年齡20～60歲,平均(39.7±14.8)歲。 診斷及病情嚴(yán)重程度分類均符合中華醫(yī)學(xué)會(huì)呼吸病分會(huì)哮喘學(xué)組制定的哮喘診斷標(biāo)準(zhǔn)[5]。所有哮喘患者均仔細(xì)詢問(wèn)病史及嚴(yán)格體檢,必要時(shí)檢查X線胸片排除肺炎。所有對(duì)象均排除腦外傷、腦腫瘤、腦血管疾病,以及泌尿、消化及其他系統(tǒng)疾病。各組年齡、性別差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。

1.2 研究方法 安靜狀態(tài)下無(wú)菌抽取受試者空腹靜脈血2 mL。3 000 r/min離心15 min后提取上清液,置-80℃低溫冰箱待測(cè)。血清MMP-9和TIMP-1檢測(cè)均用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(ELISA法),采用相應(yīng)的ELISA試劑盒(北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司)進(jìn)行測(cè)定,按照說(shuō)明書操作。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù)分析。檢測(cè)結(jié)果均以±s表示。采用單因素方差分析(Oneway ANOVA),組間比較采用LSD法,采用雙側(cè)檢驗(yàn),以α=0.05為統(tǒng)計(jì)水準(zhǔn),P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

3組 MMP-9和 TIMP-1血清水平見(jiàn)表1、圖 1。由圖 2可知,MMP-9與TIMP-1血清水平存在直線關(guān)系(r=0.632,P＜0.05)。

圖1 各組M P-9和TIMP-1血清水平(ng/mL)

表1 3組MM P-9和TIM P-1血清水平比較(±s,ng/mL)

表1 3組MM P-9和TIM P-1血清水平比較(±s,ng/mL)

*:P＜0.05,與對(duì)照組比較。

組別 MM P-9 TIMP-1急性組 344.26±141.32* 193.45±81.33*慢性組 257.19±73.13* 151.44±43.19*對(duì)照組 198.62±62.48 100.16±20.32

圖2 M MP-9與TIMP-1血清水平的相關(guān)性

3 討 論

哮喘是以氣道炎癥、高反應(yīng)性和氣流阻塞為特征的變態(tài)反應(yīng)性疾病,其中炎癥是哮喘的本質(zhì)特征。但單純的氣道炎癥經(jīng)有效的抗炎、平喘等治療后并不能完全緩解氣流的阻塞[1]。有研究發(fā)現(xiàn)在哮喘患者支氣管黏膜的活檢組織中,幾乎均有程度不同的上皮下膠原沉積、基底膜增厚及氣道平滑肌增生等改變,故提示哮喘患者有氣道重構(gòu)的特征[6]。ECM是構(gòu)成氣道壁和肺泡必不可少的重要成分,正常情況下,MMPs與TIMPs的平衡是維持ECM內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的決定因素。在哮喘環(huán)境中,由于反復(fù)的氣道炎癥,引起 MM Ps、TIMPs表達(dá)失衡,進(jìn)而出現(xiàn)ECM降解與合成失衡,即導(dǎo)致氣道的損傷和異常的修復(fù),最終促進(jìn)氣道破壞和重構(gòu)的發(fā)生、發(fā)展[7]。

MMP-9主要通過(guò)以下途徑參與哮喘的發(fā)生:(1)MMP-9可通過(guò)刺激、激活與基質(zhì)生長(zhǎng)有關(guān)的生長(zhǎng)因子[如腫瘤壞死因子(TNF-α)和成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(FGF)]的釋放,誘導(dǎo)細(xì)胞增殖、分化而參與呼吸道重塑[2];(2)MMP-9通過(guò)降解血管內(nèi)皮細(xì)胞中的明膠酶,增加微血管內(nèi)皮的通透性,使炎癥細(xì)胞更易穿透基底膜或破壞上皮層到達(dá)炎癥部位,且MMP-9降解的基質(zhì)片段對(duì)炎癥細(xì)胞具有趨化作用,從而促進(jìn)氣道炎癥的進(jìn)一步發(fā)展[8];(3)M MP-9可降解上皮下膠原促進(jìn)上皮細(xì)胞的移行,結(jié)合在CD44上可使?jié)撛诘霓D(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)釋放,從而促進(jìn)成纖維細(xì)胞的增生并刺激其生成膠原,促進(jìn)氣道纖維化[9];(4)M MP-9通過(guò)纖維連接蛋白樣重復(fù)序列、類血紅蛋白結(jié)合蛋白區(qū)與底物結(jié)合,而降解Ⅳ、Ⅴ型膠原和彈性蛋白,從而有利于炎癥細(xì)胞穿過(guò)基底膜和ECM。MM P-9可使T細(xì)胞浸潤(rùn)到氣管,而淋巴細(xì)胞被認(rèn)為在形成呼吸道高反應(yīng)性的過(guò)程中起重要的作用[10]。MMP-9在多個(gè)水平上受到嚴(yán)格的調(diào)控,主要包括以下3個(gè)方面[11]:基因轉(zhuǎn)錄水平、MM P-9的激活和MMP-9的抑制。TIMP是組織中MMP-9活性特異性抑制劑,可由各種組織細(xì)胞和炎癥細(xì)胞分泌。TIMP-1的C端與MM P-9的酶原的C端或活性形式的催化結(jié)構(gòu)域形成1∶1的非共價(jià)復(fù)合物,而抑制其酶活性[12]。本研究結(jié)果顯示,與對(duì)照組比較,急性組與慢性組MMP-9和TIMP-1血清水平明顯升高(P＜0.05),進(jìn)一步分析顯示,MMP-9與TIMP-1血清水平存在明顯的相關(guān)關(guān)系,提示哮喘患者M(jìn)MP-9血清水平明顯升高,而TIMP-1血清水平增高可能與其伴隨著MM P-9的增加而增加以抑制其活性有關(guān),兩者存在明顯的直線相關(guān)關(guān)系。

綜上所述,MM P-9和TIMP-1的平衡在哮喘發(fā)病中起重要作用,調(diào)節(jié)MM P-9和TIMP-1的比例平衡,進(jìn)而減少膠原的沉積和抑制氣道的重構(gòu),為臨床治療哮喘提供了新的思路和方法。

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