肖雪 李龍

特發(fā)性肺纖維化(IPF)是一種病因不明的進(jìn)行性和破壞性肺部疾病，預(yù)后極差，無(wú)有效治療方法。它的特點(diǎn)是肺內(nèi)沉積了過(guò)量的細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)蛋白，從而取代了肺的正常結(jié)構(gòu)?；|(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)是鋅(Zn2+)依賴性內(nèi)切蛋白酶家族，能夠降解細(xì)胞外基質(zhì)成分，如彈性蛋白、膠原蛋白、蛋白多糖、層粘連蛋白和纖維連接蛋白，這些成分也包含在肺實(shí)質(zhì)中。此外，MMPs還調(diào)節(jié)多種功能，如細(xì)胞增殖、黏附、遷移、分化、血管生成和凋亡，它在IPF發(fā)病過(guò)程中的表達(dá)失控一直有所報(bào)道[1]，提示MMPs可能在IPF的發(fā)病或進(jìn)展中起重要作用。近年來(lái)，越來(lái)越多的治療藥物被用于治療IPF，根據(jù)國(guó)際指南，吡非尼酮和尼達(dá)尼布推薦用于IPF的治療，盡管如此，IPF的治療方案仍不令人滿意，其藥物不良反應(yīng)的高發(fā)不容忽視[2]。因此，迫切需要尋找新的IPF治療靶點(diǎn)。在此，本篇綜述回顧了MMPs家族成員與IPF發(fā)病相關(guān)的證據(jù)，并總結(jié)出最新MMPs相關(guān)治療IPF藥物，旨在指導(dǎo)未來(lái)醫(yī)學(xué)研究及臨床面臨的肺纖維化治療。

1 MMPs

1.1 MMPs分類(lèi)及分布 MMPs是高度同源的、多結(jié)構(gòu)域的含Zn2+金屬蛋白酶，被認(rèn)為是細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)/核心基質(zhì)蛋白降解的主要效應(yīng)因子。MMPs以可溶性或細(xì)胞膜錨定的蛋白酶形式產(chǎn)生，裂解ECM組分具有廣泛的底物特異性。MMPs在母體重構(gòu)中的作用非常復(fù)雜，因?yàn)檫@些內(nèi)肽酶的影響范圍很廣。它們不僅負(fù)責(zé)ECM的降解，還能脫落細(xì)胞膜蛋白，加工和切割被認(rèn)為是基質(zhì)相關(guān)蛋白的各種生物活性介質(zhì)，如生長(zhǎng)因子、細(xì)胞因子和趨化因子，通過(guò)直接切割或從細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)合庫(kù)中釋放它們來(lái)調(diào)節(jié)它們的活性[3]。

已在脊椎動(dòng)物中識(shí)別出24種已知的基質(zhì)金屬蛋白酶，其中人類(lèi)包括23種。根據(jù)靶底物和化學(xué)結(jié)構(gòu)，基質(zhì)金屬蛋白酶分為以下七大類(lèi)[4]：(1)間質(zhì)膠原酶(MMP-1，MMP-8，MMP-13和MMP-18)。(2)明膠酶包括明膠酶A(MMP-2)和明膠酶B(MMP-9)。MMP-2和-9一直被認(rèn)為是ECM蛋白水解降解的主要貢獻(xiàn)者。(3)基質(zhì)溶菌素(MMP-3，MMP-10，MMP-11和MMP-19)，具有與膠原酶相同的結(jié)構(gòu)域排列，但不切割間質(zhì)膠原。(4)基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP-7和MMP-26)，它們都缺乏血紅素結(jié)構(gòu)域和鉸鏈區(qū)。(5)膜型MMPs(MT-MMPs)包括MMP-14，MMP-15，MMP-16，MMP-17，MMP-24和MMP-25)：它們?cè)诩?xì)胞內(nèi)被激活，活性酶在細(xì)胞表面表達(dá)。(6)其他MMPs(MMP-12，MMP-19，MMP-20，MMP-21，MMP-22，MMP-23，MMP-27和MMP-28)。(7)MMP-4,MMP-5,MMP-6和MMP-22在其中缺失因其證明與其他成員相同。MMPs由結(jié)締組織、促炎細(xì)胞和子宮胎盤(pán)細(xì)胞分泌，包括成纖維細(xì)胞、成骨細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、血管平滑肌(VSM)、巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞和滋養(yǎng)細(xì)胞[5]。由于MMPs在ECM重塑中起主要作用，因此它們?cè)诖蠖鄶?shù)結(jié)締組織中高度分布。

1.2 MMPs結(jié)構(gòu) MMPs是多結(jié)構(gòu)域蛋白，這些依賴鋅和鈣的內(nèi)肽酶顯示出顯著的結(jié)構(gòu)同源性，通常由3個(gè)結(jié)構(gòu)域組成：N-末端信號(hào)序列、前肽結(jié)構(gòu)域、催化結(jié)構(gòu)域和類(lèi)血凝蛋白C-末端結(jié)構(gòu)域的多結(jié)構(gòu)域蛋白[6]。前肽區(qū)由大約前肽含有約80～90個(gè)氨基酸，其中有一個(gè)高度保守的序列(Pro-Arg-Gly-Cys-X-Pro-Asp)。鈣依賴的催化結(jié)構(gòu)域(大約140～200個(gè)氨基酸)，對(duì)于所有的MMPs來(lái)說(shuō)都是高度相似的，活性位點(diǎn)包含一個(gè)決定底物特異性的疏水性S1-口袋。催化結(jié)構(gòu)域通過(guò)富含脯氨酸的鉸鏈區(qū)(75個(gè)氨基酸殘基，)與類(lèi)血凝蛋白C末端連接。這個(gè)類(lèi)血凝蛋白C末端結(jié)構(gòu)域是同源性最低的結(jié)構(gòu)域，主要負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)底物特異性和蛋白質(zhì)相互作用的位點(diǎn)。

大多數(shù)MMPs還具有以下特點(diǎn)：(1)MMPs與膠原酶-1(MMP-1)具有同源性。MMP-7、MMP-23和MMP-26是例外，因?yàn)樗鼈內(nèi)鄙龠B接肽和血凝蛋白結(jié)構(gòu)域。MMP-23具有獨(dú)特的半胱氨酸富含結(jié)構(gòu)域和緊接在催化域C末端之后的免疫球蛋白樣結(jié)構(gòu)域。(2)MMPs含有半胱氨酸開(kāi)關(guān)基序PRCGXPD，半胱氨酸巰基螯合活性部位Zn2+，從而使MMPs保持其非活性的MMP原形式。(3)MMPs的催化域含有一個(gè)Zn2+結(jié)合基序和一個(gè)保守的蛋氨酸序列XBMX(Met-Turn)，在保守的谷氨酸的輔助下，Zn2+被來(lái)自保守序列HEXXHXXGXXH的3個(gè)組氨酸結(jié)合到該基序上，而保守的蛋氨酸序列XBMX(Met-Turn)位于支持催化Zn2+周?chē)Y(jié)構(gòu)的Zn2+結(jié)合基序下方的8個(gè)殘基上[7]。

1.3 MMPs調(diào)控 在正常生理?xiàng)l件下，MMPs受到嚴(yán)格調(diào)控并低水平表達(dá)。這些酶的失調(diào)和過(guò)度表達(dá)與各種疾病有關(guān)，包括神經(jīng)退行性疾病、心血管疾病、肺部疾病、關(guān)節(jié)炎、中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)疾病，包括癲癇、各種類(lèi)型的癌癥等。細(xì)胞因子(白細(xì)胞介素-1和-6)、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(TGF)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、血小板衍生生長(zhǎng)因子(PDGF)、堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(BFGF)和某些激素可促進(jìn)MMP的表達(dá)[8]。它們?cè)诙喾N生理過(guò)程中發(fā)揮著重要作用，包括發(fā)育、傷口愈合、組織重構(gòu)、器官形態(tài)發(fā)生、血管生成等。

轉(zhuǎn)錄后調(diào)控過(guò)程包括mRNA穩(wěn)定性、蛋白質(zhì)翻譯效率和microRNAs的調(diào)控。翻譯后，不同MMPs的酶原激活可能發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞表面或細(xì)胞外空間[9]。MMPs的活性可被不同的機(jī)制和分子所抑制，如TIMP蛋白家族(TIMPs)、α2-巨球蛋白和膜相關(guān)的RECK(具有Kazal基序的逆轉(zhuǎn)誘導(dǎo)的富胱氨酸蛋白)[10]。通常，幾乎所有MMPs都可被TIMP抑制。TIMP通過(guò)與MMP形成緊密結(jié)合的抑制復(fù)合物，并結(jié)合MMP活性位點(diǎn)上的鋅原子，從而特異性抑制MMP并調(diào)節(jié)ECM轉(zhuǎn)化和組織重構(gòu)。因此，TIMP的作用涉及維持ECM形成和ECM擊穿之間的平衡。

2 MMPs與肺間質(zhì)疾病的關(guān)系

IPF是由于肺泡上皮細(xì)胞微損傷引起的創(chuàng)面愈合異常所致，肺泡上皮細(xì)胞微損傷主要發(fā)生在雙肺不同的小區(qū)域，主要發(fā)生在基底和胸膜下。在這個(gè)持續(xù)的修復(fù)過(guò)程中，肺泡上皮產(chǎn)生各種細(xì)胞因子和生長(zhǎng)因子，促進(jìn)局部成纖維細(xì)胞和循環(huán)成纖維細(xì)胞及其轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1(TGF-β1)介導(dǎo)的轉(zhuǎn)分化為肌成纖維細(xì)胞[11]。此外，當(dāng)上皮細(xì)胞發(fā)生上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)變(EMT)時(shí)，這種轉(zhuǎn)變有利于成纖維細(xì)胞群體的增加。一些遺傳和表觀遺傳重編程負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)細(xì)胞結(jié)構(gòu)和形態(tài)的改變，以及上皮細(xì)胞的粘附和遷移，以獲得間質(zhì)轉(zhuǎn)變。多種MMPs的不協(xié)調(diào)調(diào)控和表達(dá)可能是IPF肺微環(huán)境嚴(yán)重結(jié)構(gòu)重構(gòu)的罪魁禍?zhǔn)住?/p>

最初認(rèn)為MMPs可以通過(guò)降解肺中的ECM蛋白來(lái)限制肺纖維化，然而，在肺纖維化(PF)模型中，大多數(shù)對(duì)MMP缺陷小鼠的研究都顯示了相反的結(jié)果。在小鼠PF模型中對(duì)基因靶向小鼠的研究表明，大多數(shù)MMP促進(jìn)(而不是抑制)PF的發(fā)展[12]，這些機(jī)制包括：(1)促進(jìn)上皮向間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(MMP-3和MMP-7)；(2)增加肺內(nèi)促纖維化介質(zhì)的水平或活性或降低肺中抗纖維化介質(zhì)的水平(MMP-3，MMP-7和MMP-8)；(3)促進(jìn)異常的上皮細(xì)胞遷移和其他異常修復(fù)過(guò)程(MMP-3和MMP-9)；(4)誘導(dǎo)肺巨噬細(xì)胞表型從M1轉(zhuǎn)變?yōu)镸2型(MMP-10和MMP-28)。MMP-13和MMP-19在PF小鼠模型中具有抗纖維化活性，而MMP-1和MMP-10，有可能限制對(duì)損傷的纖維化反應(yīng)。

2.1 MMPs與上皮細(xì)胞的損傷 上皮細(xì)胞在肺中起著重要的屏障功能，但它們?cè)诜卫w維化的形成過(guò)程中也起著關(guān)鍵作用，它們既能分泌前列腺素E2(PGE2)等抗纖維化或抗炎介質(zhì)，又能分泌促纖維化因子。普遍認(rèn)為上皮細(xì)胞應(yīng)激(如感染)會(huì)導(dǎo)致慢性或反復(fù)的肺損傷，進(jìn)而促進(jìn)纖維增生。

一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)表明，MMP-3的血漿蛋白(CCL18)可作為IPF疾病進(jìn)展的預(yù)測(cè)因子[13]，提示該蛋白可能成為為新的靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)或未臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)提供信息。MMP-7在所有黏膜上皮細(xì)胞的損傷反應(yīng)中起著重要的作用，由肺上皮細(xì)胞、單核吞噬細(xì)胞和纖維細(xì)胞表達(dá)。Bauer等[14]首次證明MMP-7可成為IPF患者肺功能下降和疾病進(jìn)展的可靠預(yù)測(cè)指標(biāo)。在IPF患者隊(duì)列中的一項(xiàng)前瞻性登記縱向抽樣研究中，確定MMP7、表面活性蛋白D(SP-D)和KL-6(識(shí)別MUC1合成的人類(lèi)蛋白的抗體)是上皮損傷的標(biāo)記物，表明聯(lián)合檢測(cè)這三種蛋白具有潛在的臨床價(jià)值[15]。MMP-28是MMPs家族的最新成員，它在IPF肺上皮細(xì)胞中過(guò)表達(dá)。有證據(jù)表明，MMP-28通過(guò)誘導(dǎo)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β依賴的機(jī)制可導(dǎo)致上皮向間質(zhì)的轉(zhuǎn)變，這是一個(gè)與特發(fā)性肺間質(zhì)纖維化發(fā)病機(jī)制有關(guān)的生物學(xué)過(guò)程[16]。Maldonado等[17]提出超過(guò)4.5 ng/ml的MMP-28水平可顯著增加IPF診斷的幾率，MMP-28可提高IPF診斷確定性。

2.2 MMPs與肌成纖維細(xì)胞分化 肌成纖維細(xì)胞被認(rèn)為是在PF的發(fā)生和發(fā)展過(guò)程中膠原和其他ECM成分沉積的原因。然而，使用報(bào)告鼠檢測(cè)1型膠原和α-SMA的新證據(jù)表明，肺中大多數(shù)產(chǎn)生膠原的成纖維細(xì)胞是α-SMA陰性，而在肝臟是α-SMA陽(yáng)性,在肺中，α-SMA陰性的成纖維細(xì)胞似乎保留了激活轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β并促進(jìn)纖維化形成的能力[18]。無(wú)論如何，肌成纖維細(xì)胞確實(shí)在PF中積聚，最近對(duì)其活化和表型的許多研究集中在MMPs，特別是MMP-19和MMP-9。

MMP-19在IPF患者增生的上皮中高表達(dá)，普遍認(rèn)為它通過(guò)調(diào)節(jié)環(huán)氧合酶-2的表達(dá)從而調(diào)節(jié)前列腺素的合成而起到保護(hù)作用。前列腺素在限制肌成纖維細(xì)胞分化中具有重要作用[19]，導(dǎo)致MMP19/小鼠對(duì)博萊霉素的反應(yīng)發(fā)展成更嚴(yán)重的PF。事實(shí)上，MMP-19在肺上皮細(xì)胞中的過(guò)表達(dá)可以限制共培養(yǎng)中成纖維細(xì)胞的增殖[20]。基因陣列分析顯示，MMP-19/肺成纖維細(xì)胞顯示膠原基因和蛋白的產(chǎn)生增加、α-SMA的表達(dá)增加[21]，MMP-19缺失的肺成纖維細(xì)胞表現(xiàn)出顯著的增殖，表明MMP-19在PF中有保護(hù)作用。

而MMP-9在IPF成纖維細(xì)胞病灶和博萊霉素治療的小鼠的BALF[22]中高表達(dá)。BMAL1(生物鐘的轉(zhuǎn)錄激活劑)，激活了典型的TGF-β1信號(hào)通路，因此刺激了EMT和MMP-9的產(chǎn)生以促進(jìn)纖維化的發(fā)展[23]。在纖維化發(fā)生早期，肺表面活性物質(zhì)顯著下調(diào)TGF-β的表達(dá)而抑制肌成纖維細(xì)胞的分化和細(xì)胞外基質(zhì)的沉積，它還可以增加蛋白水解活性ED1陽(yáng)性巨噬細(xì)胞中MMP-9的含量[24]，從而增加ECM的降解。最近一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，敲除血清趨化因子配體14(CXCL14)基因可降低MMP-9表達(dá)可阻止細(xì)胞纖維化[25]。MMP-9與胸腺基質(zhì)淋巴生成素(負(fù)責(zé)T細(xì)胞成熟)一起參與巨噬細(xì)胞誘導(dǎo)的肺泡上皮細(xì)胞EMT[26]，Sirtuin6可抑制這種MMP-9介導(dǎo)的EMT[27]，使轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1/Smad2信號(hào)軸失活。

2.3 MMPs與ECM重構(gòu) IPF是一種以ECM異常重構(gòu)為特征的進(jìn)行性、致死性間質(zhì)性肺疾病(ILD)。異常的ECM重構(gòu)被認(rèn)為是導(dǎo)致肺內(nèi)膠原瘢痕組織持續(xù)沉積的原因，異常的ECM重構(gòu)被認(rèn)為是導(dǎo)致肺內(nèi)膠原瘢痕組織持續(xù)沉積的原因，ECM分解可直接影響免疫細(xì)胞激活。Ⅰ型膠原的有效生物活性三肽PGP片段，它是一些CXC趨化因子(如IL-8)的分子模擬物，可通過(guò)與其CXCR1和CXCR2受體結(jié)合來(lái)吸引中性粒細(xì)胞。MMPs具有很強(qiáng)的明膠溶解活性(如MMP-9、MMP-13等)，在脯氨酰內(nèi)肽酶進(jìn)一步降解明膠片段形成PGP之前，先天免疫細(xì)胞釋放的蛋白質(zhì)可以裂解膠原。在吸煙誘導(dǎo)的COPD中[28]，強(qiáng)有力的臨床研究支持這樣的假設(shè)，即PGP介導(dǎo)的免疫調(diào)節(jié)提供了一個(gè)正環(huán)回系統(tǒng)，該系統(tǒng)可能不依賴于獲得性免疫。MMPs除了通過(guò)產(chǎn)生效應(yīng)器ECM片段影響免疫功能外，還可以通過(guò)一系列機(jī)制影響免疫細(xì)胞的內(nèi)流和激活狀態(tài)。已經(jīng)證明，主要由巨噬細(xì)胞表達(dá)的MMP-12和MMP-28可以改變巨噬細(xì)胞向肺內(nèi)的募集[29]，而天然金屬蛋白酶抑制劑TIMP3[30]可以減弱肺內(nèi)巨噬細(xì)胞的激活。

2.4 MMPs相關(guān)信號(hào)通路 現(xiàn)在公認(rèn)的是，MMPs影響許多信號(hào)通路，這些信號(hào)通路共同促進(jìn)了IPF肺的纖維化環(huán)境，也可能作為有效的生物標(biāo)志物。

Wnt/β-catenin信號(hào)通路在成纖維細(xì)胞的激活中起著至關(guān)重要的作用[31]，阻斷該通路傳導(dǎo)可能抑制成纖維細(xì)胞活化并損害肺纖維化的發(fā)展。2003年，首次報(bào)道了β-catenin在成纖維細(xì)胞病灶中的表達(dá)，以及它與Wnt下游靶基因CCND1和MMP7在鄰近增殖性細(xì)支氣管病變中的表達(dá)和共存[32]。研究證明活化的Wnt/β-catenin信號(hào)傳導(dǎo)可以誘導(dǎo)其靶基因MMP-7的表達(dá)[33]。Cao等[34]提出抑制Wnt/β-catenin信號(hào)通路通過(guò)抑制MMP-2的表達(dá)而發(fā)揮抗纖維化作用。這些均提示靶向Wnt/β-catenin信號(hào)通路可能是治療特發(fā)性肺纖維化的有效途徑。

在博萊霉素誘導(dǎo)的小鼠肺纖維化模型中，已經(jīng)證明活化的轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β/PI3K/AKT通路與肺泡重構(gòu)和纖維化有關(guān)[35]。此外，轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β誘導(dǎo)的miRNA(MicroRNA)轉(zhuǎn)錄與其他信號(hào)通路之間的串?dāng)_在促進(jìn)肺間質(zhì)纖維化方面起著重要影響[36]。最新研究發(fā)現(xiàn)，miR-31和miR-184分別是介導(dǎo)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β誘導(dǎo)的信號(hào)通路如轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β-SMAD2和PI3K-AKT-NF-κB的增強(qiáng)子和抑制劑，并調(diào)控促纖維化基因RUNX2和MMP7的表達(dá)，提示miR-31和(或)miR-184可作為IPF治療的新靶點(diǎn)[37]。

Fas/FasL凋亡通路參與了人IPF和博萊霉素誘導(dǎo)的嚙齒動(dòng)物肺纖維化。FasL是一種屬于TNF家族的Ⅱ型跨膜蛋白，具有誘導(dǎo)Fas+靶細(xì)胞群快速死亡的能力。已經(jīng)證明IPF中的肌成纖維細(xì)胞通過(guò)分泌sFasL來(lái)抵抗FasL和T細(xì)胞誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡[38]，而基質(zhì)金屬蛋白酶能將mFasL膜結(jié)合形式切割成可溶性sFasL，Mahalanobish等[39]發(fā)現(xiàn)在IPF肺肌成纖維細(xì)胞和經(jīng)博萊霉素處理的小鼠肺肌成纖維細(xì)胞的培養(yǎng)中，以及MMP-7基因敲除小鼠的血清中，sFasL的表達(dá)降低，表明IPF肺肌成纖維細(xì)胞通過(guò)MMP-7將mFasL裂解為sFasL來(lái)抵抗細(xì)胞死亡。該研究體現(xiàn)了MMP-7活性與纖維化進(jìn)展之間的聯(lián)系。

3 MMPs相關(guān)抑制劑

治療IPF的藥物有不可避免的不良反應(yīng)，這一局限性為使用MMP治療IPF開(kāi)辟了一個(gè)新的天地。金屬蛋白酶在傷口修復(fù)、血管生成、細(xì)胞因子和趨化因子釋放等方面具有復(fù)雜的生物學(xué)功能，提示它們可以調(diào)節(jié)IPF中異常的肺泡重構(gòu)。下面從以下三種方面介紹目前最新MMPs相關(guān)抑制劑的藥物研究進(jìn)展。

3.1 合成MMPs抑制劑 這種方法是針對(duì)MMP活性的上游誘導(dǎo)劑，設(shè)計(jì)特異性的MMPs抑制劑(MMPIs)或干擾劑。伊洛馬司他作為MMPs的合成抑制劑，可抑制MMP-2和MMP-9的表達(dá)[40]，提高肺泡細(xì)胞存活率。Ma等[41]首次研制出兩種新型的電化學(xué)阻抗譜生物傳感器，其原理是基于MMP-14的血凝蛋白樣結(jié)構(gòu)域(PEX)與其抑制肽的結(jié)合作用，用于MMP-14的高靈敏定量。因此設(shè)計(jì)更特異的MMPIs或其他方法來(lái)降低促纖維化的MMPs的產(chǎn)生，或上調(diào)肺內(nèi)抗纖維化的MMPs的產(chǎn)生，可能會(huì)開(kāi)啟IPF的治療前景。

3.2 天然MMPs抑制劑 從人類(lèi)進(jìn)化的歷史來(lái)看，天然產(chǎn)物對(duì)疾病的治療具有巨大的意義。天然產(chǎn)物衍生的MMPI由于其極小的不良反應(yīng)而引起了更多關(guān)注。研究人員篩選了大約90種草藥提取物，其中黃芩苷、肉桂、衛(wèi)矛和厚樸可以有效地抑制MMP-9的活性。著名的中藥旱蓮草(Eclipta prostrata L.)通過(guò)降低COX-2，TGF-β1，MMP-2和α-SMA的表達(dá)成功降低了肺纖維化進(jìn)程，并降低了MMP-9和TIMP-1的比例[42]。在博來(lái)霉素誘導(dǎo)的纖維化模型中中藥復(fù)方川芎抗纖顆粒(CCKG)可有效降低MMP-2和MMP-9的表達(dá)并減少TNF-α，IL-6和IL-1β的反應(yīng)[43]。芥子酸是一種眾所周知的多酚化合物，有助于恢復(fù)抗氧化系統(tǒng)并抑制TNF-α，IL-1β羥脯氨酸的產(chǎn)生，它可顯著減少M(fèi)MP-7和TGF-β的產(chǎn)生，從而解決纖維化病[44]。姜黃素是一種有效的抗炎分子，可抑制炎性因子的產(chǎn)生，并抑制NF-κB介導(dǎo)的炎癥，吸入可吸入姜黃素的聚乳酸-羥基乙酸大孔微粒(LPMPs)可成功減少M(fèi)MP-9的產(chǎn)生和Ⅰ型膠原的合成，以減緩PF發(fā)展[45]。因此，這些天然MMPI可能下調(diào)這些纖維化MMP的產(chǎn)生，并成為抑制PF的潛在膳食補(bǔ)充劑。

3.3 基因沉默 抑制MMP的另一種可能方法是開(kāi)發(fā)反義和siRNA技術(shù)。反義策略選擇性針對(duì)特定MMP的mRNA，從而導(dǎo)致RNA翻譯減少和MMP合成下調(diào)。最近，使用含納米顆粒的PG和siRNA聯(lián)合治療進(jìn)行組合治療MMP-3，CCL12，HIF-1α顯示出嚴(yán)重的肺損傷限制和PF進(jìn)一步發(fā)展[46]。miRNAs(21～23個(gè)核苷酸)是一類(lèi)小的、非編碼的、內(nèi)源性的單鏈RNA，由于其調(diào)控基因表達(dá)的能力，被認(rèn)為是一類(lèi)很有前途的PF治療干預(yù)體。使用miR-29c可通過(guò)抑制二氧化硅誘導(dǎo)的PF中的Wnt/β-catenin途徑而引起MMP-2和MMP-9的下調(diào)[47]具有kazal基序的誘導(dǎo)還原的富含半胱氨酸的蛋白質(zhì)的3’-UTR(Reck)可以通過(guò)抑制miR-497-5p的活性來(lái)抑制MMP-2和MMP-9的合成[48]。MiR-411下調(diào)MMP-2的表達(dá)以減輕靜脈壁纖維化[49]。盡管關(guān)于miRNA在PF領(lǐng)域中的意義仍未進(jìn)行廣泛的研究，但是miRNA消除纖維化的能力表明其在PF中的未來(lái)應(yīng)用。

4 與MMPs相關(guān)的其他治療

4.1 納米技術(shù) 在IPF治療中，炎性反應(yīng)的過(guò)度激活和促纖維化作用導(dǎo)致抗纖維化效果不理想。Chang等[50]構(gòu)建了一種新型的內(nèi)源性細(xì)胞靶向納米平臺(tái)(PNCE)，PNCE是新型MMP-2反應(yīng)肽(E5肽)修飾的工程脂質(zhì)體，通過(guò)調(diào)節(jié)M1/M2巨噬細(xì)胞進(jìn)入平衡狀態(tài)來(lái)抑制成纖維細(xì)胞的過(guò)度激活，從而增強(qiáng)IPF的治療效果。值得注意的是，負(fù)責(zé)負(fù)載藥物的pNCE，在免疫抑制劑秋水仙堿(Col)存在的情況下，加上尼達(dá)尼布(NIN)后抗纖維化能力有明顯的增強(qiáng)，提示免疫調(diào)節(jié)劑與抗纖維化藥物聯(lián)合應(yīng)用的納米工程免疫抑制治療是提高IPF治療效果的有效策略。

4.2 替代藥物 就治療纖維化的安全性和有效性而言，補(bǔ)充和替代藥物已顯示出相當(dāng)大的潛力[51]。因此中草藥和昆蟲(chóng)作為治療IPF的潛在藥物受到了極大的關(guān)注?？祻?fù)欣口服液(KFXOL)是一種經(jīng)中國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(CFDA)批準(zhǔn)臨床使用的藥物，是由美國(guó)蟑螂的乙醇提取物制成的。此外，一項(xiàng)研究表明美洲大蠊提取物通過(guò)抑制轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1、核因子-κB(NF-κB)、α-平滑肌肌動(dòng)蛋白(α-SMA)和金屬蛋白酶組織抑制因子-1(TIMP-1)來(lái)減輕CCl-4誘導(dǎo)的大鼠肝纖維化[52]。而在肺纖維化模型中，康復(fù)欣能顯著減輕博萊霉素(BLM)氣管內(nèi)誘導(dǎo)的肺纖維化，并減弱MMP-1、MMP-9和金屬蛋白酶組織抑制因子-1(TIMP-1)的表達(dá)[53]，提示康復(fù)心口服液在肺纖維化的治療中具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。JNK酶功能是肺纖維化過(guò)程中關(guān)鍵步驟所必需的，在JNK抑制劑CC-930在屋塵螨誘導(dǎo)的小鼠氣道纖維化模型中，數(shù)據(jù)顯示CC-930顯著降低MMP-7蛋白和mRNA的表達(dá)，并減輕細(xì)支氣管周?chē)w維重構(gòu)和膠原沉積，這支持CC-930作為治療纖維化氣道疾病的一種可行候選藥物的潛力[54]。一項(xiàng)研究表明治療多發(fā)性骨髓瘤(MM)的藥物沙利度胺，可抑制轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1誘導(dǎo)的CCL149細(xì)胞肺泡上皮向間充質(zhì)轉(zhuǎn)化，降低MMP-2/-9和Ⅳ型膠原的表達(dá)，表明其抗肺纖維化作用，提示沙利度胺可能是一種有價(jià)值的抑制肺纖維化的治療藥物[55]。

4.3 聯(lián)合治療 IPF發(fā)病機(jī)制涉及多種途徑，未來(lái)的IPF治療需要聯(lián)合抗纖維化治療。季銨除草劑的PQ中毒后大鼠肺組織羥脯氨酸含量明顯升高表明PQ的致纖維化作用，實(shí)驗(yàn)證明吡非尼酮可抑制PQ誘導(dǎo)的MMP-2和TIMP-1的升高，而吡非尼酮與強(qiáng)的松龍合用時(shí)，效應(yīng)則被夸大，這種作用可能通過(guò)抑制氧自由基的產(chǎn)生和隨后由PQ產(chǎn)生的炎性細(xì)胞聚集，抑制成纖維細(xì)胞的增殖，從而產(chǎn)生抗纖維化作用[56]。最新研究顯示干擾素-γ(IFN-γ)聯(lián)合吡非尼酮(PFD)都可以逆轉(zhuǎn)TGF-β1對(duì)MMP-1，MMP-2，MMP-3，MMP-7和MMP-9的作用，而只有PFD可以促進(jìn)TIMP-1和TIMP-2的表達(dá)和釋放，這兩種藥物可能通過(guò)改變基質(zhì)金屬蛋白酶/基質(zhì)金屬蛋白酶的平衡，抑制肺成纖維細(xì)胞的活化和分化，具有協(xié)同/相加作用，該研究表明IPF中吸入性IFN-γ和PFD的聯(lián)合治療是新的、有前途的方法，值得在IPF臨床試驗(yàn)中進(jìn)一步探索[57]。

IPF的診斷仍然具有挑戰(zhàn)性，需要多學(xué)科的方法。目前可用的治療方法療效有限，而且該病的總體預(yù)后仍然很差，所以目前最重要的是早期診斷，早期治療。由于MMP表達(dá)和調(diào)控的復(fù)雜性，其在誘導(dǎo)肺纖維化損傷中的作用尚不明確。MMPs在不同組織、不同細(xì)胞類(lèi)型中的表達(dá)既有有益的影響，也有有害的影響。本綜述總結(jié)了MMPs與IPF發(fā)病關(guān)系相關(guān)的證據(jù)，并闡述了最新MMPs相關(guān)抑制劑及與MMPs相關(guān)治療IPF的藥物，旨在指導(dǎo)臨床治療。