肝纖維化與MMPs及TIMPs的研究進展

山　丹巴圖德力根.內(nèi)蒙古民族大學(xué)蒙醫(yī)藥學(xué)院，內(nèi)蒙古通遼028000;內(nèi)蒙古民族大學(xué)附屬醫(yī)院，內(nèi)蒙古　通遼　028000

肝纖維化與MMPs及TIMPs的研究進展

山丹1巴圖德力根2*
1.內(nèi)蒙古民族大學(xué)蒙醫(yī)藥學(xué)院，內(nèi)蒙古通遼028000;內(nèi)蒙古民族大學(xué)附屬醫(yī)院，內(nèi)蒙古通遼028000

【摘要】肝纖維化是細胞外基質(zhì)(ECM)過度沉積所致.ECM主要來源于肝星狀細胞(HSC)由膠原、非膠原糖蛋白、基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)、基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑(TIMP)以及轉(zhuǎn)化生長因子－β(TGF－β)等各種細胞因子組成.其中MMPS可降解ECM，抑制肝纖維化的發(fā)展，而TIMPs可抑制MMPs酶的活性從而促進肝纖維化.通過綜述總結(jié)以上相關(guān)蛋白家族與肝纖維化的關(guān)聯(lián)，為研究提供參考.

【關(guān)鍵詞】肝纖維化;蛋白家族;進展

Research progress of liver fibrosis and MMPs and TIMPs

SHAN Dan1BA Tu－de－li－gen2*
1. Inner mongolia Oniversotg For the，Nationalities，Tongliao 028000，China;
2. Affiliated Hospital of Inner Mongolia University for the Nationalities，Inner Mongolia，Tongliao 028000，China

Abstract:Excessive deposition of extraellular matrix lead the liver fibrosis．The main sources of ECM in hepatic stellate cells The ECM composition of collagen，non collagenous glycoprotein，matrix metalloproteinases，matrix metallopro teinase inhibitors and trans for ming growth factor－βetc．The MMPs can degradotion ECM，inhibition the development of hepatic fibrosis，the TIMPs inhibiton Enzyme activity of MMPs promofe the hepatic fibrocis．This acticle Summarizes the above related protein family and liver fibrosis correlation for the referonce of reseaich review．

Key words:liver fibrosis; protein family; progress．

肝纖維化是指肝臟纖維結(jié)締組織的過度沉積，是ECM合成與降解不平衡的結(jié)果.ECM由膠原、非膠原糖蛋白、基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)、基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑(TIMP)以及各種細胞因子組成[1].它的合成與降解主要由基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)與基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制劑因子(TIMPs)共同相互作用而調(diào)節(jié)[2].

近年來對肝內(nèi)ECM的降解研究較多，在這一過程中起關(guān)鍵作用的酶是MMPs，MMPs對ECM有廣泛的降解作用，并能激活別的MMP，形成瀑布效應(yīng)[3].目前已發(fā)現(xiàn)的MMPs有26種，根據(jù)降解底物及功能不同又分為6大類:①膠原酶;②間質(zhì)溶解酶;③明膠酶類;④膜型基質(zhì)金屬蛋白酶類;⑤基質(zhì)水解素;⑥其他MMPs.其中與肝纖維化相關(guān)的MMPs主要有MMP－1、MMP－2、MMP－3、MMP －9、MMP－13.TIMPs具有抑制MMPs活性的作用，使ECM降解減少而導(dǎo)致肝纖維化、肝硬化的發(fā)生[4].目前已發(fā)現(xiàn)TIMPs家族由4個成員組成，TIMP－1、2、3、4，而在肝臟中僅存在TIMP－1和TIMP－2[5].TIMP對MMP的活性抑制因MMP的種類不同而有差異，TIMP－1主要對間質(zhì)膠原酶(MMP－1)，TIMP－2對明膠酶－A(MMP－2)、明膠酶－B(MMP－9)顯示出極高的活性抑制[6].因此認為MMPs和TIMPs表達的平衡統(tǒng)一是維持正常肝臟組織中ECM合成與降解動態(tài)平衡的關(guān)鍵[7].

1　 MMP－1　/TIMP－1　蛋白

MMP－1、TIMP－1與肝纖維化發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān).MMP－1能降解纖維化肝組織中ECM的主要成分Ⅰ、Ⅲ型膠原，而ECM主要是Ⅰ、Ⅲ型膠原的沉積[8].TIMP－1可抑制MMP－1的活性，導(dǎo)致ECM降解減少[9].當(dāng)MMP－1 和TIMP－1比例失調(diào)時，Ⅰ、Ⅲ型膠原降解減少而沉積，形成肝纖維化[10].蔣瑩等[11]在肝纖維化組織中MMP－1、TIMP－1的表達及其臨床意義的實驗中采用鏈霉菌抗生物蛋白－過氧化酶聯(lián)接法(S－P法)檢測70例肝纖維化組織中MMP－1、TIMP－1的表達.發(fā)現(xiàn)在肝纖維化發(fā)生、發(fā)展中，MMP－1沒有改變，而TIMP－1升高，肝臟中TIMP －1/MMP－1的比值增加，使ECM免受MMPs的降解.因此TIMP－1/MMP－1可作為肝纖維化診斷及預(yù)后的指標.羅國彪等[12]在肝纖維化大鼠血清及肝組織基質(zhì)金屬蛋白酶－1及其抑制因子表達的變化實驗當(dāng)中采用四氯化碳造模的方法，用酶聯(lián)免疫吸附測定法和免疫組化染色檢測血清MMP－1、TIMP－1含量及肝組織MMP－1、TIMP－1表達的變化，發(fā)現(xiàn)血清及肝組織MMP－1、TIMP－1與肝纖維化關(guān)系密切.史玉嶺[13]使用ROC曲線評估TIMP－1診斷肝纖維化的敏感度、特異性，結(jié)果顯示其明顯高于肝纖維化標記物HA、PCⅢ、CⅣ、LN，提示血清TIMP－1診斷肝纖維化有較高的敏感度和特異性，其水平反映肝纖維化的程度.

2　 MMP－2　/TIMP－2　蛋白

MMP－2是MMPs中的重要成員，而其組織抑制因子TIMP－2通過抑制MMP－2，阻止ECM的降解，從而形成或促進肝纖維化[14].較多的研究認為MMP－2在纖維化階段升高，而在肝硬化和肝纖維化恢復(fù)期逐漸降低[15].張京

紅等[16]以76例慢性乙型肝炎患者作為研究對象，使用ELISA檢測法檢測慢性乙型肝炎患者血清MMP－2和TIMP －2含量，另外選取15例健康成人作為對照，分析MMP－2、TIMP－2與患者肝纖維化程度之間的關(guān)系.結(jié)果提示，隨慢性乙型肝炎患者肝臟纖維化程度的增加，MMP－2、TIMP－2于血清中含量逐漸增高，幅度不斷加大，二者的相關(guān)性分析說明同肝臟纖維化程度呈正相關(guān)，說明MMP－2、TIMP－2血清水平可以作為肝臟纖維化的診斷標準.

3　 MMP－13　/TIMP－1　蛋白

肝臟ECM以膠原為主要成分，主要是Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ型膠原，尤其是Ⅰ型膠原是纖維間隔的重要來源[17]，MMPs家族中的間質(zhì)膠原酶MMP－13主要降解Ⅰ型膠原，而TIMPs家族中的TIMP－1是MMP－13的主要抑制因子[18].楊莉等[19]研究提示軟肝化堅顆?？缮险{(diào)MMP－13 mRNA的表達，抑制TIMP－1的產(chǎn)生，促進Ⅰ型膠原的降解，進而促進ECM的降解，達到抗肝纖維化的目的.李志鋼等[20]在肝心寧對大鼠肝纖維化α－SMA、MMP－13及TIMP－1蛋白表達影響的實驗中，采用四氯化碳皮下注射并飼以高脂低蛋白飼養(yǎng)和30%酒精誘導(dǎo)大鼠肝纖維化模型，用免疫組化染色檢測方法檢測肝組織中α－SMA、MMP－13及TIMP－1蛋白表達情況.發(fā)現(xiàn)了肝心寧可能是通過降低α－SMA、TIMP－1蛋白表達并增強MMP－13蛋白表達，抑制HSC的活化及降解過度生成的膠原纖維，從而抑制肝纖維化的發(fā)生與發(fā)展.張潔等[21]在大鼠非酒精性脂肪性肝炎肝組織MMP－13、TIMP－1表達變化與肝纖維化的關(guān)系的研究中，采用非酒精性脂肪肝模型，用RT－PCR檢測MMP －13 mRNA和TIMP－1 mRNA在非酒精性脂肪肝炎(NASH)肝組織的表達水平，結(jié)果顯示MMP－13 mRNA 在NASH初期很高，隨著NASH的加重，到后期其表達明顯下降.

4　 MMP－9　蛋白

MMP－9與肝纖維化程度負相關(guān)[22].MMP－9在肝臟中主要由庫普弗細胞分泌，與MMP－2一起維持肝臟修復(fù)過程中細胞環(huán)境結(jié)構(gòu)完整及肝竇基底膜的正常形態(tài).Wang XB等[23]用DMN誘導(dǎo)大鼠肝纖維化時，發(fā)現(xiàn)正常大鼠MMP －9活性極低，在造模的第2、3天時顯著升高，至1、2和4周時仍處于高水平.劉宏等[24]在膈下逐瘀湯對免疫性肝纖維化大鼠肝組織MMP－9和TIMP－2表達的影響實驗中，采用豬血清腹腔注射誘導(dǎo)大鼠免疫性肝纖維化模型，ELISA法檢測肝組織MMP－9和TIMP－2蛋白含量，RT－PCR檢測肝組織MMP－9和TIMP－2 mRNA表達.發(fā)現(xiàn)該方是通過抑制MMP－9含量而防止肝組織正常基膜結(jié)構(gòu)的破壞，阻止肝組織結(jié)構(gòu)重構(gòu)以及肝纖維化的進一步發(fā)展.

綜上所述，肝纖維化的發(fā)生和發(fā)展與MMPs、TIMPs等蛋白家族密切相關(guān).經(jīng)過大量研究已知，肝纖維化時TIMPs的表達會升高，MMPs則表現(xiàn)為降低，因此發(fā)現(xiàn)MMPs的激活劑或者TIMPs的抑制劑就可以通過上調(diào)MMPs和下調(diào)TIMPs來降解ECM的合成繼而防治肝纖維化.這為我們防治肝纖維化提供了新的研究方向，與此同時肝纖維化的實驗研究可與臨床醫(yī)學(xué)相結(jié)合對肝纖維化病人的防治提供基因治療的新途徑.

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收稿日期:( 2014. 12. 12)

通信作者:巴圖德力根(1969－)男，內(nèi)蒙古民族大學(xué)附屬醫(yī)院，主任醫(yī)師，教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事蒙藥臨床藥理研究，Email: BT8151290@163. com

作者簡介:山丹(1987－)女，內(nèi)蒙古民族大學(xué)2012級碩士研究生，研究方向:民族醫(yī)學(xué)，E－mail: 2637137705@ qq. com

【文章編號】1007－8517(2015)05－0039－02

【文獻標志碼】A

【中圖分類號】R575. 2