心肌內(nèi)基質(zhì)金屬蛋白酶及組織基質(zhì)金屬蛋白酶抑制因子表達(dá)變化

馬新華

[摘要] 目的 探討心肌內(nèi)基質(zhì)金屬蛋白酶及組織基質(zhì)金屬蛋白酶抑制因子表達(dá)變化。方法 2017年1—2月隨機(jī)選取該院實(shí)驗(yàn)室20只SD大鼠，依據(jù)隨機(jī)數(shù)字表法將其分為阿霉素組和對(duì)照組兩組，每組10只，應(yīng)用半定量RT-PCR法測(cè)定mRNA表達(dá)水平，運(yùn)用Western blotting方法對(duì)蛋白質(zhì)水平進(jìn)行檢測(cè)，然后對(duì)心肌組織MMP-2、MMP-9表達(dá)、TIMP-1、MAPKs活性受到阿霉素的影響進(jìn)行分析。結(jié)果 心肌組織MMP-2、MMP-9mRNA在阿霉素的作用下提升，心肌組織MMP-2、MMP-9蛋白表達(dá)水平在阿霉素處理的情況下提升；心肌組織TIMP-1mRNA水平會(huì)在阿霉素的作用下提升，心肌組織TIMP-1蛋白水平在阿霉素處理的情況下提升；心肌組織p38MAPK磷酸化水平在阿霉素處理的情況下提升，而ERK、JNK MAPK MAPKs磷酸化水平并沒(méi)有在阿霉素處理的情況下提升。結(jié)論 心肌內(nèi)基質(zhì)金屬蛋白酶及組織基質(zhì)金屬蛋白酶抑制因子表達(dá)受到阿霉素的直接而深刻的影響，值得臨床充分重視。

[關(guān)鍵詞] 心肌內(nèi)基質(zhì)金屬蛋白酶；組織基質(zhì)金屬蛋白酶抑制因子；表達(dá)；變化

[中圖分類號(hào)] R563 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-0742（2017）04（a）-0007-03

Changes of Intramyocardial Matrx Metalloproteinases and Tissue Inhibitor of Metalloproteinase Protein Expression

MA Xin-hua

Department of Clinical Laboratory， Heze Multiple Hospital， Heze， Shandong Province， 274000 China

[Abstract] Objective To study the changes of intramyocardial matrx metalloproteinases and tissue inhibitor of metalloproteinase protein expression. Methods 20 SD rats in the laboratory in our hospital from January to February 2017 were randomly selected and divided into the Adriamycin group and the control group， the mRNA expression level was measured by the semi-quantitative RT-PCR method， while the protein level was tested by the Western blotting method， and then the effect of adriamycin on the cardiac muscle tissue MMP-2， MMP-9 expression， TIMP-1 and MAPKs activity was analyzed. Results The cardiac muscle tissue MMP-2 and MMP-9mRNA increased affected by the adriamycin， and the cardiac muscle tissue MMP-2 and MMP-9 protein expression level increased under the treatment of adriamycin， and the cardiac muscle tissue TIMP-1mRNA level increased affected by the adriamycin， the cardiac muscle tissue TIMP-1 protein level increased under the treatment of adriamycin， and the cardiac muscle tissue p38MAPK phosphorylation level increased under the treatment of adriamycin， but the ERK and JNK MAPK MAPKs phosphorylation levels did not increase under the treatment of adriamycin，. Conclusion Adriamycin has a direct and deep effect on the intramyocardial matrx metalloproteinases and tissue inhibitor of metalloproteinase protein expression， which is worth full attention in clinic.

[Key words] Intramyocardial matrx metalloproteinases； Tissue inhibitor of metalloproteinase protein expression； Expression； Change

心力衰竭屬于一組綜合征，在臨床極為常見(jiàn)，心室重塑及心肌損傷是其發(fā)病及發(fā)展的主要機(jī)制，極易降低心功能[1]。阿霉素屬于一種廣譜高效的抗腫瘤藥物，在腫瘤的治療中應(yīng)用極為廣泛，但是由于其毒性會(huì)損傷心肌組織，因此其在臨床的應(yīng)用受到了一定程度的限制。充血性心力衰竭的心肌病是其主要的毒性作用，患者具有極差的預(yù)后[2]。在對(duì)完整的心肌結(jié)構(gòu)進(jìn)行保持的過(guò)程中，細(xì)胞外基質(zhì)發(fā)揮著極為重要的作用?；|(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）屬于一組蛋白水解酶，能夠?qū)Π饣|(zhì)進(jìn)行降解，在很多組織中存在，如心肌、肝臟、血管等。有MMPs抑制劑及基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制因子（TIMPs）存在于體內(nèi)。細(xì)胞外基質(zhì)的生成及降解平衡在一些病理生理?xiàng)l件下會(huì)隨著MMPs及TIMPs表達(dá)的改變而改變，引發(fā)心肌重構(gòu)[3]。該研究對(duì)2017年1—2月該院實(shí)驗(yàn)室的20只SD大鼠的相關(guān)資料進(jìn)行了回顧性分析，探討了心肌內(nèi)基質(zhì)金屬蛋白酶及組織基質(zhì)金屬蛋白酶抑制因子表達(dá)變化，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

隨機(jī)選取該院實(shí)驗(yàn)室的20只SD大鼠，依據(jù)隨機(jī)數(shù)字表法將其分為阿霉素組和對(duì)照組兩組，每組10只，阿霉素組應(yīng)用5 mg/kg體重阿霉素（批準(zhǔn)文號(hào)：注冊(cè)證號(hào) H20130186）+生理鹽水對(duì)大鼠進(jìn)行處理，每5天1次，連續(xù)應(yīng)用2次，共10 mg/kg。第1次注射阿霉素+生理鹽水2周后開(kāi)始對(duì)大鼠進(jìn)行乙醚（批準(zhǔn)文號(hào)：國(guó)藥準(zhǔn)字Z20093680）麻醉，將胸腔打開(kāi)，將心臟血流抽取出來(lái)，同時(shí)取出心臟，然后將其浸泡在pH值為7.4的10 mmol/L磷酸鈉鹽（批準(zhǔn)文號(hào)：國(guó)藥準(zhǔn)字H201034 72）+生理鹽水的PBS溶液中進(jìn)行清洗，在-80℃的環(huán)境中凍存[4]。

1.2 基因表達(dá)測(cè)定

應(yīng)用Trizole試劑提取心肌總RNA，應(yīng)用SuperScript Ⅱ逆轉(zhuǎn)錄酶合成cDNAs，應(yīng)用半定量RT-PCR法測(cè)定mRNA表達(dá)水平，引物序列具體見(jiàn)表1。

1.3 蛋白質(zhì)水平檢測(cè)

運(yùn)用Western blotting方法對(duì)蛋白質(zhì)水平進(jìn)行檢測(cè)，用SDS-PAGE分離心肌組織蛋白，一抗為TIMP-1、MMP-2、MMP-9的抗兔抗體，二抗為辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記的抗兔lgG，發(fā)光底物為ECL檢測(cè)試劑[5]。

1.4 統(tǒng)計(jì)方法

應(yīng)用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件處理該研究所得數(shù)據(jù)，用單因素方差分析數(shù)據(jù)，用q檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 心肌組織MMP-2、MMP-9表達(dá)受到阿霉素的影響

水平半定量RT-PCR檢測(cè)結(jié)果表明，心肌組織MMP-2、MMP-9mRNA在阿霉素的作用下提升，見(jiàn)圖1。Western blotting檢測(cè)也表明，心肌組織MMP-2、MMP-9蛋白表達(dá)水平在阿霉素處理的情況下提升，見(jiàn)圖2。

2.2 心肌組織TIMP-1表達(dá)受到阿霉素的影響

MMP-2、MMP-9最主要的抑制劑為TIMP-1，心肌組織TIMP-1mRNA水平會(huì)在阿霉素的作用下提升見(jiàn)圖3。Western boltting檢測(cè)也表明，心肌組織TIMP-1蛋白水平在阿霉素處理的情況下提升。

2.3 心肌組織絲裂速活化蛋白激酶（MAPKs）活性受到阿霉素的影響

相關(guān)醫(yī)學(xué)學(xué)者研究表明，MMPs、TIMPs的表達(dá)調(diào)控中有MAPKs的參與，MAPKs主要分為3類，即ERK、JNK MAPK、p38，其激活的標(biāo)準(zhǔn)為絲/蘇氨酸磷酸化。Western boltting檢測(cè)表明，心肌組織p38MAPK磷酸化水平在阿霉素處理的情況下提升，而ERK、JNK MAPK MAPKs磷酸化水平并沒(méi)有在阿霉素處理的情況下提升。

3 討論

相關(guān)研究表明，阿霉素產(chǎn)生的大量活性氧自由基直接而深刻地影響著其誘導(dǎo)的心肌毒性[5-7]。在動(dòng)物模型中，抗氧化劑處理能夠?qū)Π⒚顾卣T導(dǎo)的心力衰竭進(jìn)行明顯的緩解。相關(guān)醫(yī)學(xué)學(xué)者研究表明，細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子AP-1會(huì)在體內(nèi)氧化應(yīng)激狀態(tài)下提升，進(jìn)而提升TIMP-1基因表達(dá)。目前，臨床還沒(méi)有完全弄清楚活性氧自由基對(duì)AP-1的激活機(jī)制，可能是自由基將MAPK蛋白激酶首先激活。相關(guān)醫(yī)學(xué)學(xué)者研究表明，JNK或p38MAPK會(huì)磷酸化AP-1的亞基c-Jun，增強(qiáng)其轉(zhuǎn)錄活性[8]。該研究結(jié)果表明，心肌組織p38MAPK磷酸化水平在阿霉素處理的情況下提升，而ERK、JNK MAPK MAPKs磷酸化水平并沒(méi)有在阿霉素處理的情況下提升，說(shuō)明阿霉素提升了p38MAPK蛋白激酶活性。因此，臨床普遍認(rèn)為，TIMP-1表達(dá)在阿霉素的作用下提升的分子機(jī)制可能為：①阿霉素提升了心肌組織活性氧自由基；②p38MAPK蛋白激活被細(xì)胞內(nèi)信號(hào)活性氧自由基的作用下激活；③p38MAPK蛋白激酶磷酸化AP-1的亞基c-Jun等，進(jìn)而激活該轉(zhuǎn)錄因子；④阿霉素提升了AP-1介導(dǎo)的TIMP-1表達(dá)。但是，這些假設(shè)還沒(méi)有得到臨床的充分驗(yàn)證，需要相關(guān)醫(yī)學(xué)學(xué)者進(jìn)行進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究來(lái)對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證。

綜上所述，心肌內(nèi)基質(zhì)金屬蛋白酶及組織基質(zhì)金屬蛋白酶抑制因子表達(dá)受到阿霉素的直接而深刻的影響，值得臨床充分重視。

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（收稿日期：2017-03-15）