COPD患者血漿金屬蛋白激酶及組織抑制物含量的臨床研究

嚴(yán) 峰

（湖南省資興市礦務(wù)局總醫(yī)院急診科 湖南 資興 423400）

COPD是一種較常見(jiàn)的老年慢性呼吸系統(tǒng)疾病，其發(fā)病率有逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)。COPD包括慢性支氣管炎，小氣道疾病和肺氣腫。研究發(fā)現(xiàn)COPD是以進(jìn)行性的氣流阻塞和持續(xù)的炎癥過(guò)程為主要特征的疾病?；|(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）是結(jié)構(gòu)上與降解細(xì)胞外基質(zhì)成分的酶有相關(guān)的家族，具有降解細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）的功能，MMPs增多將導(dǎo)致蛋白酶過(guò)度水解，使細(xì)胞外基質(zhì)形成肺泡腔擴(kuò)大，肺組織失去彈力。同時(shí)氣道的慢性炎癥將導(dǎo)致大量黏液的分泌和纖維素的滲出，引起氣道狹窄。目前認(rèn)為MMPs在COPD和哮喘氣道重構(gòu)等方面起著非常重要的作用[1]。金屬蛋白酶組織抑制劑（TIMP）具有抑制 MMPs活性的功能。研究發(fā)現(xiàn)COPD和哮喘患者痰液中常有TIMP－1和MMP－9濃度的增加。以往的研究還表明MMP－9/TIMP－1比值與氣道阻塞的程度密切相關(guān)[2]。然而對(duì)COPD患者的外周循環(huán)中，其MMP－9和TIMP－1含量與氣道阻塞的關(guān)系在目前報(bào)道中還比較少，因此本文對(duì)此進(jìn)行了探討。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象的選擇：選擇2002年2月至2008年5月在我院住院的COPD患者86例，哮喘患者43例。COPD按照中華醫(yī)學(xué)會(huì)呼吸分會(huì)制定的《診治指南》進(jìn)行診斷。

哮喘的診斷是根據(jù)中華醫(yī)學(xué)會(huì)呼吸分會(huì)制定的《支氣管哮喘防治指南》。對(duì)照組選擇無(wú)哮喘和慢性呼吸癥狀，同期因糖尿病住院的患者做對(duì)照，共70例，其FEV1/FVC＞70%。急性加重的診斷還必須具備下列癥狀中的2項(xiàng)：近一周內(nèi)氣急加重、膿性痰、痰量增多，咳嗽。

1.2 TIMP－1和MMP－9的測(cè)定：對(duì)上述入組患者晨起空腹抽取靜脈血5ml，離心后留取血清2ml，－70C°保存，標(biāo)本收集齊全后一起測(cè)定。實(shí)驗(yàn)使用ELISA法測(cè)定TIMP－1和MMP－9，試劑盒購(gòu)自Amersham Biosciences公司，所有操作方法均嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。

1.3 HRCT評(píng)分：在HRCT的3個(gè)平面（隆凸，隆凸上，下各5cm），對(duì)肺氣腫嚴(yán)重程度和范圍進(jìn)行評(píng)價(jià)。左右肺的3個(gè)平面（6個(gè)肺野）分別進(jìn)行分級(jí)和評(píng)分，病變范圍賦值4分：小于肺野25%為1分，累及一個(gè)肺野25%～50%為2分，50%～75%為3分，75%以上為4分。疾病嚴(yán)重程度賦值3分：HRCT上低密度區(qū)直徑小于5mm為1分；直徑大于5mm或者雖然直徑小于5mm，但伴有血管稀疏，與正常肺界限清楚為2分；彌漫性低密度區(qū)與正常肺界限不清楚，或者融合成較大的低密度區(qū)伴有血管稀疏或扭曲變形，累及到幾乎所有肺實(shí)質(zhì)為3分。每一個(gè)肺野的病變嚴(yán)重程度和范圍的乘積等于該肺野的肺氣腫分?jǐn)?shù)。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析：統(tǒng)計(jì)結(jié)果采用spss13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料用t檢驗(yàn)和方差分析。肺氣腫分?jǐn)?shù)與TIMP－1、MMP－9之間的相關(guān)性用線性回歸分析，以P＜0.05作為檢驗(yàn)水準(zhǔn)。

2 結(jié)果

2.1 各組患者的臨床資料比較：本試驗(yàn)入組的各組臨床資料（見(jiàn)表1）。哮喘組和對(duì)照組的年齡相似，COPD組年齡顯著高于其它兩組（P＜0.001）。所有患者均存在不同程度的呼吸衰竭，動(dòng)脈氧分壓低于PaO2＜7.3kpa，并且長(zhǎng)期氧療。（表1）

表1 實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的臨床資料比較

2.2 各組TIMP－1和MMP－9含量：COPD組血TIMP－1濃度為（195.0±6.0）ug/ml，COPD 與哮喘組（165.1±14.3）ug/L 和對(duì)照組（117.5±5.4）ug/L比較，P分別＜0.001和＜0.05，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。哮喘組TIMP－1濃度也高于對(duì)照組（P＜0.001，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義）。對(duì)血液MMP－9測(cè)定結(jié)果為，COPD組為（256.4±12）ug/L，哮喘組為（250.9±27）ug/L，對(duì)照組為（247.2±20）ug/L，經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析沒(méi)有顯著性差異。本實(shí)驗(yàn)對(duì)各組MMP－9/TIMP－1的摩爾比值進(jìn)行了對(duì)比分析。結(jié)果顯示COPD組MMP－9/TIMP－1摩爾比值低于對(duì)照組和哮喘組，經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)有顯著性差異（P＜0.001）。長(zhǎng)期氧療的患者血清MMP－9濃度（291.8±46.4ug/L，n＝51）高于不吸氧的患者（201.2±15.7 ug/L；n＝51；P＜0.05）。

2.3 COPD組肺氣腫分?jǐn)?shù)與TIMP－1和MMP－9的相關(guān)性：對(duì)86例患者進(jìn)行了HRCT檢查，這些患者絕大部分在HRCT上表現(xiàn)為低密度區(qū)，肺氣腫分?jǐn)?shù)為19.2±2.3（0～73），僅有11例患者無(wú)肺氣腫表現(xiàn)（肺氣腫分?jǐn)?shù)為0）。這些患者的肺氣腫分?jǐn)?shù)與TIMP－1和MMP－9不具有相關(guān)性，但是TIMP－1與FEV1呈負(fù)相關(guān)性（P＜0.05）。

3 討論

本研究結(jié)果提示，穩(wěn)定期COPD患者血清TIMP－1濃度高于哮喘和對(duì)照組。而COPD患者血MMP－9水平與對(duì)照組無(wú)顯著性差異，但是長(zhǎng)期氧療的急性加重期COPD患者M(jìn)MP－9高于不進(jìn)行氧療的急性加重期的COPD患者。在以往的研究中發(fā)現(xiàn)以白細(xì)胞、巨嗜細(xì)胞和淋巴細(xì)胞為主的氣道炎癥能夠增加COPD的進(jìn)展[3]。這提示重癥COPD較輕癥COPD氣道內(nèi)炎癥嚴(yán)重，可導(dǎo)致較多的MMP－9釋放到血液循環(huán)中。

本研究還發(fā)現(xiàn)COPD患者血清MMP－9/TIMP－1比值較對(duì)照組下降。以往研究認(rèn)為T(mén)IMP－1是以非共價(jià)鍵的形式、并按照1：1的比例與MMP－9結(jié)合并抑制其活性的[4]。在哮喘發(fā)作時(shí)支氣管組織中MMP－9升高以降解細(xì)胞外基質(zhì)，有利于炎癥細(xì)胞遷移到炎癥部分，同時(shí)MMP－9降解的基質(zhì)片斷具有對(duì)炎癥細(xì)胞的趨化作用，促進(jìn)炎癥的進(jìn)一步發(fā)展[5]。在MMP－9過(guò)度表達(dá)的同時(shí)，TIMP－1也隨之升高以抑制MMP－9活性，并抑制細(xì)胞外基質(zhì)的降解，而TIMP－1相對(duì)于MMP－9過(guò)度升高，最終導(dǎo)致MMP/TIMP比值下降，細(xì)胞外基質(zhì)代謝紊亂，促進(jìn)氣道重建的發(fā)生和發(fā)展。在這個(gè)過(guò)程中MMP－9和TIMP－1之間的變化決定了氣道重建的具體過(guò)程。因此目前認(rèn)為MMP－9/TIMP－1比值可以作為一種顯示哮喘氣道組織破壞和修復(fù)之間平衡的標(biāo)志。

在本研究中我們?yōu)榱嗣鞔_COPD患者氣腫的嚴(yán)重程度與TIMP－1的相關(guān)性，還評(píng)價(jià)了這些患者的肺氣腫分?jǐn)?shù)及FEV1與血TIMP－1的相關(guān)性。結(jié)果顯示肺氣腫分?jǐn)?shù)與血TIMP－1二者之間沒(méi)有相關(guān)性，但是FEV1與血TIMP－1呈負(fù)相關(guān)性，這提示血TIMP－1水平與氣道阻塞有關(guān)而不是與肺氣腫的發(fā)生有關(guān)。

總之，本研究發(fā)現(xiàn)患者血TIMP－1升高，MMP－9/TIMP－1比值下降，表明過(guò)多的TIMP－1可能與COPD的氣道重構(gòu)和狹窄有關(guān)，這為研究COPD的氣道重構(gòu)提供了一定的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

[1] 許仁和，王瑞玲，楊印樓.金屬蛋白酶與呼吸系統(tǒng)疾病.國(guó)外醫(yī)學(xué)（呼吸系統(tǒng)分冊(cè)），2002，22（4）：184－189

[2] 陳明，董亮，于欽鳳，等.全反式維甲酸下調(diào)慢性阻塞性肺病患者NGAL.MMP－9/TIMP－1比率的研究.細(xì)胞與分子免疫學(xué)雜志，2006；22（3）：356－35

[3] 顏志軍，李艷，溫雪萍，等.慢性阻塞性肺病患者血清IL－8和 MMP－9檢測(cè)及其臨床意義.中國(guó)臨床醫(yī)學(xué)，2006；13（3）：377－378

[4] 孫瑞利，王守彪.基質(zhì)金屬蛋白酶與組織金屬蛋白酶抑制因子在腎細(xì)胞癌中的研究進(jìn)展.首都醫(yī)藥，2006；13（18）：36－38

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