MMP-26在IPF中的水平及臨床意義

羅　曦，趙　勇

(1.四川省宜賓市第一人民醫(yī)院 綜合科，四川 宜賓　644000；2.遵義醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院 呼吸內(nèi)科，貴州 遵義　563099)

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臨床醫(yī)學(xué)研究

MMP-26在IPF中的水平及臨床意義

羅曦1，趙勇2

(1.四川省宜賓市第一人民醫(yī)院 綜合科，四川 宜賓644000；2.遵義醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院 呼吸內(nèi)科，貴州 遵義563099)

[摘要]目的 研究血清MMP-26在IPF患者中的水平，探討其在IPF患者發(fā)病過(guò)程中的臨床價(jià)值。方法 收集10例IPF患者血清為實(shí)驗(yàn)組、10例健康成人血清為對(duì)照組。采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測(cè)定血清MMP-26含量，并與HRCT、動(dòng)脈血?dú)夥治觥⒑粑щy程度及肺功能進(jìn)行相關(guān)分析。結(jié)果 健康成人血清MMP-26濃度為(7.33±1.65)μg/L，IPF患者血清MMP-26濃度為(5.72±0.55)μg/L，兩者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。IPF患者血清MMP-26濃度與HRCT嚴(yán)重程度及呼吸困難嚴(yán)重程度呈負(fù)相關(guān)，與PaO2呈正相關(guān)，而與濃度水平以及肺功能無(wú)明顯相關(guān)性(P>0.05)。結(jié)論 MMP-26可能參與了IPF的發(fā)病過(guò)程；MMP-26可作為IPF嚴(yán)重程度及預(yù)后的一項(xiàng)參考指標(biāo)。

[關(guān)鍵詞]IPF；MMP-26；呼吸困難；HRCT；動(dòng)脈血?dú)夥治?/p>

特發(fā)性肺纖維化(Idiopathic pulmonary fibrosis, IPF)是一種慢性、進(jìn)行性、纖維化性間質(zhì)性肺炎(Idiopathic interstitial pneumonias, IIPs)中最常見(jiàn)類型，約占IIPs的60%以上，組織病理學(xué)表現(xiàn)為普通型間質(zhì)性肺炎(Usual interstitial pneumonia, UIP)。其病程進(jìn)展迅速，治療效果差，一般中位生存期為3年[1]。 基質(zhì)金屬蛋白酶(Matrix metalloproteinases, MMPs)是一組具有相同功能、結(jié)構(gòu)高度同源、依賴金屬離子的內(nèi)肽酶的總稱，在胚胎的發(fā)育、器官重塑及炎癥過(guò)程中起著重要作用?；|(zhì)金屬蛋白酶-26(Matrix metalloproteinase 26, MMP-26)是MMPs家族基質(zhì)溶解因子亞組成員。MMP-26的作用底物非常廣泛，能有效降解纖維蛋白原、明膠、IV型及非ECM成分如α1-抗胰蛋白酶等。目前對(duì)MMP-26與特發(fā)性肺纖維化之間研究尚未見(jiàn)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)探討IPF患者血清MMP-26的水平，結(jié)合患者胸部HRCT (High-resolution CT)、呼吸困難程度、動(dòng)脈血?dú)夥治黾胺喂δ艿冗M(jìn)行研究，以期為IPF患者的診斷和預(yù)后判斷提供新的診治思路。

1材料與方法

1.1研究對(duì)象2011年2月至2012年5月在遵義醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院診斷為特發(fā)性肺纖維化的病人10例，其中男6例，女4例，平均年齡(60±10)歲，所有患者表現(xiàn)出咳嗽、較明顯的呼吸困難，均接受HRCT評(píng)分[2]、呼吸困難程度(mMRC)評(píng)分[3]、 肺功能分析及動(dòng)脈血?dú)鈾z查。均符合2011年ATS /ERS / JRS /ALAT提出的診斷標(biāo)準(zhǔn)[4]。選擇我院體檢健康成人10例為對(duì)照組，男6例，女4例，年齡50～65歲，均無(wú)呼吸道癥狀，行影像學(xué)、心電圖、血液學(xué)等相關(guān)檢查無(wú)異常。

1.2實(shí)驗(yàn)方法收集我院明確診斷的IPF病人靜脈血3 mL,于低速離心機(jī)上1 000 r/min經(jīng)離心10 min后，抽取上清液存放于-80 ℃冰箱備用。試劑盒由昆明綠盟科技有限公司提供，采用ELISA法，按實(shí)驗(yàn)說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出MMP-26含量。

2結(jié)果

2.1健康成人組及IPF患者組比較健康成人與患者M(jìn)MP-26比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見(jiàn)表1。

分組MMP-26(μg/L)健康成人7.33±1.56IPF患者5.72±0.55t2.95P0.014

2.2MMP-26濃度與HRCT評(píng)分的相關(guān)性分析IPF患者血清MMP-26濃度與HRCT評(píng)分呈負(fù)相關(guān)(r=-0.869，P<0.001)。見(jiàn)表2,圖1。

表2MMP-26與HRCT評(píng)分、動(dòng)脈氧分壓及呼吸困難程度的相關(guān)性分析(n=10)

MMP-26HRCT動(dòng)脈氧分壓呼吸困難程度r-0.8600.971-0.864P<0.001<0.0010.001

圖1　MMP-26濃度與HRCT相關(guān)性分析

圖2　MMP-26濃度與動(dòng)脈氧分壓相關(guān)性分析

2.4MMP-26與呼吸困難程度的相關(guān)性分析IPF患者血清MMP-26的濃度與呼吸困難程度呈負(fù)相關(guān)(r=-0.864，P=0.001)。見(jiàn)表2，圖3。

圖3　MMP-26 濃度與呼吸困難程度的相關(guān)性分析

3討論

特發(fā)性肺纖維化是由于肺泡上皮細(xì)胞持續(xù)性損傷及異常修復(fù)，導(dǎo)致ECM異常沉積所致，其主要病理改變?yōu)槌衫w維細(xì)胞灶，即肌纖維細(xì)胞覆蓋過(guò)度增生的上皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞增殖，細(xì)胞外基質(zhì)聚集，從而導(dǎo)致彌漫性肺間質(zhì)纖維化[5]。臨床表現(xiàn)為不明原因的刺激性干咳、進(jìn)行性呼吸困難、發(fā)紺，雙中下肺可聞及Velcro啰音，部分病人可伴杵狀指(趾)；肺功能以限制性通氣功能障礙及彌散功能受限為主要表現(xiàn)，胸部HRCT典型表現(xiàn)為近胸膜處網(wǎng)狀及蜂窩狀影，患者多死于IPF進(jìn)展及急性加重[6]。因IPF的發(fā)病機(jī)制不詳，缺乏有效治療手段，發(fā)病率及死亡率高，預(yù)后差，故進(jìn)一步探討肺纖維化發(fā)病機(jī)制，尋找延緩病情、改善生存質(zhì)量的藥物，具有重要的臨床價(jià)值。

基質(zhì)金屬蛋白酶是一組具有高度同源性的蛋白水解酶類，是降解細(xì)胞外基質(zhì)的關(guān)鍵限速酶。據(jù)研究發(fā)現(xiàn)MMPs在IPF疾病早期主要產(chǎn)生肺損傷作用，在疾病后期MMPs的表達(dá)相對(duì)少于ECM的合成，即MMPs含量減少，IPF患者肺處于難于降解的纖維狀膠原微環(huán)境[7]?；|(zhì)金屬蛋白酶-26是MMPs家族中最小的成員之一，MMP-26基因定位于染色體11p15.3，全長(zhǎng)只有998 bp，由261個(gè)氨基酸殘基組成，分子量約為29.6 kDa[8]。MMP-26的作用底物廣泛，能有效降解明膠、纖維蛋白原，α1-抗胰蛋白酶和ECM蛋白[9]。其天然抑制劑可能是TIMP-2和TIMP-4[10]。據(jù)關(guān)立華等對(duì)MMP-26進(jìn)行免疫組化定量分析結(jié)果顯示，MMP-26從月經(jīng)內(nèi)膜增殖早期開(kāi)始逐漸上升，中期達(dá)高峰，晚期回落到低水平，因此推測(cè)TIMPs與MMP-26的動(dòng)態(tài)平衡，共同調(diào)節(jié)了細(xì)胞外基質(zhì)和基底膜的更新[11]。此次實(shí)驗(yàn)采用ELISA檢測(cè)IPF患者血清中MMP-26濃度，結(jié)果顯示：健康成人與IPF患者血清MMP-26比較，健康成人組血清MMP-26濃度含量高于IPF組(P<0.05)，兩者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這與前邊的MMPs研究結(jié)果一致[7]，提示MMP-26的下降可能參與了IPF的發(fā)病過(guò)程。

2011年以循證醫(yī)學(xué)為基礎(chǔ)多國(guó)學(xué)者共同制定的IPF診斷和治療指南首次明確HRCT在IPF診斷中的重要地位，并將影像學(xué)的UIP型特點(diǎn)寫(xiě)入了IPF的定義[4]。新指南指出HRCT表現(xiàn)對(duì)病理診斷UIP有高度的特異性，其UIP型的主要表現(xiàn)為靠近胸膜及肺基底部的網(wǎng)格狀陰影和蜂窩影，常伴有牽張性支氣管擴(kuò)張，其中蜂窩影對(duì)IPF的診斷尤為重要,磨玻璃影也是較常見(jiàn)的影像，但病變范圍少于網(wǎng)格狀影，并除外病變集中于中、上肺，沿支氣管血管束分布，磨玻璃影范圍超過(guò)網(wǎng)格影，雙側(cè)、上肺大量微結(jié)節(jié)，散在囊泡影、彌漫性馬賽克征(或)氣體陷閉和肺實(shí)變范圍以支氣管肺段甚至成肺葉改變[12]。至此，IPF的診斷減少了對(duì)外科肺活檢、支氣管肺活檢的病理診斷的依賴，也不再需要行支氣管鏡肺泡灌洗細(xì)胞分析，極大減少患者在診斷IPF過(guò)程中出現(xiàn)創(chuàng)傷性操作的風(fēng)險(xiǎn)[13]。對(duì)肺功能的動(dòng)態(tài)觀察，亦是輔助診斷及評(píng)估IPF病情嚴(yán)重程度的重要手段，IPF患者肺功能主要表現(xiàn)為限制性通氣功能障礙，彌散量降低，嚴(yán)重者出現(xiàn)低氧血癥或I型呼吸衰竭，特別是肺功能的運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)在影像學(xué)出現(xiàn)異常前即出現(xiàn)彌散量的降低，據(jù)最新指南報(bào)告肺功能的縱向變化即FVC下降5%~10%可能是IPF患者死亡的預(yù)測(cè)指標(biāo)，但基線肺功能值與IPF生存率之間的關(guān)系復(fù)雜，受測(cè)量技術(shù)等差異影響較大，對(duì)生存率的預(yù)測(cè)價(jià)值不明確[4]。在IPF急性加重期，由于患者不能配合肺功能檢查對(duì)評(píng)估病情亦受到很大限制。

本實(shí)驗(yàn)顯示：IPF患者基線肺功能與肺纖維化程度無(wú)相關(guān)關(guān)系，因此基線肺功能對(duì)預(yù)測(cè)IPF病情有待進(jìn)一步研究。據(jù)此次實(shí)驗(yàn)結(jié)果所示IPF患者HRCT肺纖維化程度與MMP-26血清呈負(fù)相關(guān)趨勢(shì)，即MMP-26含量可能隨著IPF患者肺纖維化病情程度的進(jìn)展而逐漸減少(P<0.001)，這一結(jié)論與肺纖維化晚期MMPs含量減少，ECM異常沉積相關(guān)研究結(jié)果一致[14]。暗示MMP-26有可望成為IPF患者病情嚴(yán)重程度及預(yù)后的臨床參考指標(biāo)之一。

IPF患者肺內(nèi)ECM大量沉積，肺組織重構(gòu)，肺泡壁增厚伴膠原沉積，導(dǎo)致使肺組織內(nèi)有效呼吸面積減少，即肺容積減小，隨著病情的進(jìn)行性發(fā)展，患者經(jīng)過(guò)數(shù)月至數(shù)年發(fā)展為呼吸衰竭，有研究顯示PaO2可反映IPF的病情嚴(yán)重程度[15]。而此次實(shí)驗(yàn)結(jié)果所示，IPF患者M(jìn)MP-26與PaO2呈正相關(guān)，與呼吸困難嚴(yán)重程度呈負(fù)相關(guān)，暗示了MMP-26可望成為判斷IPF病情嚴(yán)重程度的臨床參考指標(biāo)之一。

綜上所述，通過(guò)ELISA法檢測(cè)IPF與健康成人對(duì)照組血清MMP-26比較濃度降低，兩變量間相關(guān)性有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。IPF患者血清MMP-26濃度與HRCT嚴(yán)重程度及呼吸困難嚴(yán)重程度呈負(fù)相關(guān)，與PaO2呈正相關(guān)。提示MMP-26減少可能參與了IPF的發(fā)病過(guò)程，可作為一項(xiàng)評(píng)估IPF嚴(yán)重程度的指標(biāo)之一。

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[收稿2015-11-10;修回2015-12-20]

(編輯：王福軍)

MMP-26 levels in Idiopathic Pulmonary Fibrosis and clinical significance

LuoXi1，ZhaoYong2

(1.Department of General，The First People’s Hospital of Yibin，Yibin Sichuan 644000,China；2.Department of Respiratory ， The Affiliated Hospital of Zunyi Medical University， Zunyi Guizhou 563099,China)

[Abstract]Objective To study serum MMP-26 levels in patients with idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) and explore its clinical significance. Methods Collect 10 patients with IPF as the experimental group, and 10 healthy adults as control group. Using enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) to determine the level of MMP-26 in serum, and analyze the results of high-resolution CT, arterial blood gas analysis, the degree of dyspnea and pulmonary function.Results The MMP-26 concentration (5.72±0.55 μg/l) from patients with IPF was lower than that of normal control group (7.33±1.65 μg/l), and the difference was statistically significant (P<0.05). The serum concentration of MMP-26 of the patients with IPF was negatively correlated to the HRCT severity and the severity of dyspnea, while positively correlated to the PaO2, and the correlations between serum concentration of MMP-26 of the patients with IPF and P(A-a)O2, PaCO2, concentration levels and pulmonary function were not significant. Conclusion MMP-26 may be involved in the pathogenesis of IPF.MMP-26 could be used as a reference index of IPF severity and prognosis.

[Key words]IPF; MMP-26; dyspnea; HRCT; arterial blood gas analysis

[中圖法分類號(hào)]R521.6

[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

[文章編號(hào)]1000-2715(2016)01-0047-04

[通信作者]趙勇，男，主任醫(yī)師，碩士生導(dǎo)師，研究方向：肺間質(zhì)纖維化，E-mail:zhaoyongwxm@163.com。

[基金項(xiàng)目]遵義匯川區(qū)科技局資助項(xiàng)目(NO:209.001.122.09)。