血清MMP-9、TIMP-1、TGF-β1在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎肺間質(zhì)病變中的表達及其意義

張 倩，安麗欣，丁家寶

(1.秦皇島市第一醫(yī)院 風(fēng)濕免疫科;2.秦皇島市第一醫(yī)院 胸外科,河北 秦皇島066000)

類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(Rheumatoid arthritis，RA)是一種自身免疫性疾病，臨床主要表現(xiàn)為慢性破壞性關(guān)節(jié)病變，具有病情遷延進展、不可逆等特點，最終關(guān)節(jié)變形致殘，還可累及肺臟、皮膚、神經(jīng)系統(tǒng)、心臟、眼等，導(dǎo)致合并間質(zhì)性肺疾病(Interstitial Lung Disease,ILD)及血管炎等。ILD逐漸向間質(zhì)纖維化發(fā)展，最終肺組織彈性減退，肺容量縮小，呼吸衰竭而死亡[1]。多種細胞因子參與了RA及RA繼發(fā)ILD的發(fā)病過程，本研究將通過測定血清轉(zhuǎn)化生長因子-β1(TGF-β1)、血清基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)、血清基質(zhì)金屬組織抑制因子(TIMP-1)表達水平，探討其在RA-ILD 發(fā)病過程中的作用，以便提高診斷水平，改善患者預(yù)后，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取秦皇島市第一醫(yī)院2020年1-10月收治的RA患者82例，均符合《類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎診斷及治療指南》西醫(yī)診斷標(biāo)準(zhǔn)[2]，其中男34例，女48例；年齡34-80歲，平均年齡(46.17±8.30)歲。類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎病史>5年。排除腫瘤、糖尿病、高血壓、脂肪肝、炎癥、原發(fā)肺部器質(zhì)性疾病、結(jié)締組織疾病、長期吸煙、精神疾病、藥物過敏等。本研究經(jīng)本院倫理委員會批準(zhǔn)，并簽署知情同意書。根據(jù)癥狀又將這82例患者分為單純RA組41例，RA伴ILD者(RA-ILD組)41例；RA-ILD組再分為早期RA-ILD 21例及中晚期RA-ILD 20例，對照組為同期健康體檢人員41例，男性18例，女性23例，年齡31-79歲，平均年齡(45.35±8.68)歲。RA-ILD早期和中晚期組患者資料比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表1。

表1 兩組RA患者臨床資料比較

1.2 方法

1.2.1采集標(biāo)本[3]采集空腹肘靜脈血4 ml，靜置30 min，避免潮濕，應(yīng)用離心機(Microfuge 20/20R，美國貝克曼生命科學(xué)有限公司)離心(3 500 r/min，共10 min)，取血清分裝至Eppendorf管中，置于-20℃冰箱，避免反復(fù)凍融。

1.2.2檢測方法 測定TGF-β1、MMP-9、TIMP-1水平采用酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)法，試劑盒均購自德國MILliore公司提供，采用Luminex液8 相芯片技術(shù)測定，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計算樣本濃度(pg/ml)。

1.3 觀察指標(biāo)比較各組間MMP-9、TIMP-1、TGF-β1 水平，分析其與RA相關(guān)性。

2 結(jié)果

2.1 細胞因子水平比較RA-ILD組血清MMP-9、TIMP-1與TGF-β1水平高于單純RA組，單純AR組高于對照組(P均<0.05)，見表2。

表2 3組實驗者MMP-9、TIMP-1與TGF-β1表達水平比較

2.2 3種因子在RA-ILD不同分期的表達水平MMP-9、TIMP-1、TGF-β1的表達水平，中晚期RA-ILD組顯著高于早期RA-ILD組，3種因子表達水平與 RA-ILD分期密切相關(guān)。(P均<0.05)，見表3。

表3 3種細胞因子在RA-ILD不同分期的表達水平

3 討論

由于肺有雙重血液供應(yīng)并富含結(jié)締組織，成為除關(guān)節(jié)之外RA最常受累的的主要臟器。RA-ILD發(fā)生率為11%，多見于50-60歲的男性[4]，絕大多數(shù)在5年出現(xiàn)肺部受累，但早期無典型癥狀，常因漏診、誤診而貽誤最佳治療時機，晚期預(yù)后常不可逆。所以臨床需早期診斷與治療，改善預(yù)后及轉(zhuǎn)歸。近年來發(fā)現(xiàn)MMP-9、TIMP-1、TNF-β1等細胞因子與RA合并ILD 有關(guān)，其相互影響、相互制約，釋放細胞因子，免疫炎癥細胞活化，促纖維化因子啟動并介導(dǎo)肺組織纖維化不斷進展[5]。

MMP-9在RA患者機體中與肺泡上皮細胞結(jié)合，促進肺間質(zhì)纖維周圍毛細血管增生以及細胞纖維化[6]，是肺纖維化發(fā)生發(fā)展過程中的重要細胞因子，MMP-9水平越高，肺纖維化程度越嚴(yán)重，二者呈明顯正相關(guān)[7]。MMP-9一般通過降解細胞外基質(zhì)，向周圍組織浸潤，且向遠處轉(zhuǎn)移，穿過細胞外基質(zhì)屏障、血管壁、基膜等，進入微環(huán)境[8]，在促進病變組織生長中發(fā)揮重要作用[9]。MMP-9在多種惡性腫瘤中都存在過表達現(xiàn)象，機體中MMP-9水平越高，病變越嚴(yán)重，預(yù)后越差[10]。本研究RA-ILD組血漿MMP-9水平高于單純RA組及對照組，提示MMP-9與病情嚴(yán)重程度密切相關(guān)，檢測其水平有助于臨床診治，同時可以用于判斷預(yù)后。

TIMP-1能夠抑制MMPS活性，制約基質(zhì)降解Ⅳ型膠原，能與間質(zhì)溶解素、間質(zhì)膠質(zhì)酶、MMP-9形成復(fù)合物，抑制酶原活化以及基質(zhì)降解，阻止纖維細胞突破基底膜屏障和浸潤轉(zhuǎn)移，在細胞的增生、分化及凋亡過程中具有重要調(diào)節(jié)作用[11]。在機體內(nèi)MMP-9 能與TIMP-1形成復(fù)合物，兩者之間的平衡在細胞的增殖、凋亡、血管形成等過程中發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，一旦平衡關(guān)系打破將激活肥大細胞，促進肥大細胞分泌TIMP-1等細胞因子，進而促使肺成纖維細胞增生，分泌細胞外基質(zhì)成分，導(dǎo)致大量膠原積聚，形成肺纖維化，同時生成新生血管提供養(yǎng)分，加重ILD。以往研究表明ILD的發(fā)生造成RA患者缺氧，缺氧環(huán)境刺激TIMP-1生產(chǎn)增加，如此惡性循環(huán)，使病情加重、反復(fù)[12]。本研究RA-ILD組血漿MMP-9水平高于單純RA組及健康組，可能為MMP-9升高誘導(dǎo)病變組織發(fā)揮作用，機體為抑制炎癥因子的生長和轉(zhuǎn)移，代償性產(chǎn)生較高水平的TIMP-1，TIMP-1升高間接加重RA，因此TIMP-1和MMP-9共同促進RA向RA-ILD進展。因此檢測血清MMP-9與TIMP-1水平可作為輔助診斷的血清學(xué)指標(biāo)。

TGF-β1作為參與細胞生長、分化的調(diào)節(jié)因子，可調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)，促使細胞外基質(zhì)聚集，增加膠原基因轉(zhuǎn)錄，合成蛋白質(zhì)及細胞外基質(zhì)，誘導(dǎo)細胞凋亡等，在疾病發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用[13]。其能夠趨化成纖維細胞、淋巴細胞、單核細胞分泌CTGF，促進細胞有絲分裂，調(diào)控肺成纖維細胞的分裂、增殖，促進肺纖維化進展[14]，在RA繼發(fā)ILD過程中起到重要作用。正常情況下其水平較低，維持血管密度和通透性；在病理情況下呈高水平，增強血管生成作用，誘導(dǎo)激活VEGF，促使肺部細胞活化，轉(zhuǎn)變?yōu)榧±w維樣細胞，形成肺纖維化。臨床動態(tài)檢測TNF-α的表達能夠有效評估肺纖維化程度，檢測三者有助于RA早期診斷和預(yù)防以及治療與預(yù)后評估。

本研究顯示，RA-ILD組血清TNF-β1、TIMP-1 與MMP-9水平高于單純RA組，單純RA組高于對照組；中晚期RA-ILD組血清MMP-9、TIMP-1、TNF-β1水平顯著高于早期RA-ILD組(P均<0.05)。提示MMP-9、TIMP-1 與TNF-β1參與了ILD的發(fā)病機制，即參與了關(guān)節(jié)病變及肺纖維化等過程，其通過介導(dǎo)炎性因子來參與 RA-ILD 的發(fā)病，其高表達所致的炎性反應(yīng)是導(dǎo)致RA-ILD發(fā)病及發(fā)展的重要原因，聯(lián)合檢測三者的表達水平，能夠提高早期診斷率，改善預(yù)后，提高患者生活質(zhì)量。

綜上，RA-ILD是涉及多個步驟的復(fù)雜過程，MMP-9，TIMP-1、TGF-β1水平與其發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)，提示可作為病情評估的重要血清學(xué)參考指標(biāo)，對早期篩查具有重要的臨床價值，早期發(fā)現(xiàn)，及早做出干預(yù)措施，避免使用肺損害藥物加重肺損傷，三者聯(lián)合客觀性強，操作方便、全面、經(jīng)濟、可靠、安全，降低醫(yī)療費用，值得臨床推廣。