活动性肺结核患者基质金属蛋白酶-9和血管内皮细胞生长因子在血清中的表达及其临床意义
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【摘要】目的: 探讨基质金属蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9, MMP-9)及血管内皮细胞生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)在活动性肺结核患者中的表达及其临床意义。方法: 采用ELISA方法检测42例活动性肺结核患者及42例健康人血清中MMP-9、VEGF表达水平。结果:活动性肺结核患者血清MMP-9、VEGF水平显著高于健康对照者(P
Investigation of the serum MMP-9 and VEGF and its role in active pulmonary tuberculosis patients
HE QinWei
【Abstract】Objective To study the relationship between the serum expression of MMP-9 and VEGF with the clinical characteristics in active pulmonary tuberculosis patients. Methods Expression of MMP-9 and VEGF were detected by ELISA method in 42 patients with active pulmonary tuberculosis and with a control of 42 health cases. Results The serum levels of MMP-9 and VEGF in active pulmonary tuberculosis patients were significantly higher than that of healthy group(P
【Key words】Pulmonary tuberculosis;Matrix metalloproteinase-9;Vascular endothelial growth factor
【中图分类号】R521 【文献标识码】A 【文章编号】1006-1959(2009)08-0045-02
结核是威胁人类健康的重要疾病之一。目前全世界每年结核发病率以大于1%的速度增长,即全世界每年有800万的新增结核病例,而每年有200万人直接死于结核病[1]。结核发病率的增加除与现在流行的结核菌株抗菌性增加有关外,对结核感染机制可能由T淋巴细胞介导的细胞免疫反应,多种炎症性细胞因子和血管生成因子参与了该过程[1]。本研究即利用双抗体夹心ELISA法检测活动性肺结核患者血清中MMP-9及VEGF的表达,探讨其在肺结核发生发展中的作用及与临床特点的关系。
1 病例与方法
1.1病例:
活动性肺结核患者42名。近2个月内无其它感染性疾病,其中男性20名,女性22名,年龄20～56岁(平均33.4岁)。42例患者中痰结核分枝杆菌涂片阳性22例,阴性20例;42例均经高分辨CT区分为空洞型肺结核18例和无空洞型肺结核24例;病变局限23例,病变广泛19例。健康对照者42例,其中男性21名,女性21名,年龄20～50岁(平均32.9岁)。
1.2 方法:①仪器:Dynatech MR5000酶标仪。②试剂:MMP-9和VEGF定量ELISA试剂盒为美国PBM公司产品。③ 标本收集:采患者和健康对照者静脉血5ml,立即离心机离心,2 500rpm离心10min,吸取血清-70℃保存待测。④ 操作方法:首先以标准品/标本稀释液将冻干标准品复溶,静置15min后混匀(浓度为2000pg/ml);进行倍比稀释成7个浓度。取出所需板条,除空白孔外,分别将标本或不同浓度标准品(100ul/孔)加入相应孔中,用封板胶纸封住反应孔,温室(20~25℃)孵育120min,洗板4次;除空白孔外,加入检测剂工作液(100ul/孔),封住板孔,温室20~25℃)孵育60min;洗板4次;加入底物(50ul/孔),避光室温25min。加入终止液(50ul/孔)均匀后即刻测量OD450值(5min内)。
1.3 统计学分析:采用SAS 8.01 for windows 进行统计分析, 实验数据以(x±s)表示,组间比较采用秩和检验。
2 结果
2.1 肺结核患者及健康志愿者血清中MMP-9、VEGF表达水平的比较:活动性肺结核患者组血清中两种因子水平显著高于健康志愿者组 (P
2.2 痰结核涂片阳性组与痰结核涂片阴性组血清中MMP-9、VEGF表达水平的比较:痰结核涂片阳性组血清中两种因子水平显著高于痰结核涂片阴性组 (P
2.3 肺内空洞病变组与肺内无空洞病变组血清中MMP-9、VEGF表达水平的比较:肺内空洞病变组血清中两种因子水平显著高于肺内无空洞病变组 (P
2.4 肺内广泛病变组与肺内局限病变组血清中MMP-9、VEGF表达水平的比较:肺内广泛病变组血清中两种因子水平显著高于肺内局限病变组 (P
3 讨论
MMP是一组在结构与功能上极为相似的含锌内肽酶,依其结构与底物特异性分为5个亚型:胶原酶(MMP-1、-8、-13)、明胶酶(MMP-2、-9)、间质溶素(MMP-3、-7、-10、-11、-12)、膜型MMP(MT1-、MT2-、MT3-、MT4-MMP或称MMP-14、-15、-16、-17)和其它MMP[2,3]。MMP不仅参与正常组织的发生、塑形及修复过程,而且在许多病理过程中起重要作用,如急性与慢性炎症、紫外线诱导的皮肤损伤、血管生成、自身免疫性大疱病、类风湿性关节炎及肿瘤侵袭与转移等[4]。MMP-9是一类依赖锌粒子的蛋白水解酶,能够降解细胞外基质(extracellular matrix,ECM)的主要成分Ⅳ 、V型胶原和明胶,其中Ⅳ型胶原对维持正常组织的结构和功能意义重大,MMP-9能够与其特异性位点结合,使其降解[5]。在慢性炎症过程中,MMP-9能诱导炎性细胞如中性粒细胞、淋巴细胞等通过基底膜[6],而被降解的ECM蛋白产生的趋化因子又使更多的炎性细胞聚集。在促血管生成的各种调节因子中,VEGF是一种主要调节因子,它通过血管内皮生长因子受体转导其促血管生成的信号,促使血管通透性增加及血管内皮细胞增生、迁移,促进血管构建,最终导致新生血管形成[7]。此外,VEGF参与细胞外蛋白水解和基底膜的降解,利于血管内皮细胞的迁移和增生,并增加血管的通透性,使血浆蛋白包括纤维蛋白外渗,形成纤维素网络,为毛细血管延伸生长提供良好条件, 而且它能诱导MMP-9的表达[8]。MMP-9及VEGF均参与了组织的修复和重建、血管的生成、肿瘤侵袭和转移、慢性炎症反应等许多重要的生理病理过程。有研究表明结核杆菌细胞壁中的糖脂以及其他多种成分能促使单核/巨噬细胞分泌产生MMP-9及VEGF[6,9]。
本实验结果显示,肺结核患者血清MMP-9及VEGF表达水平明显高于健康对照组,空洞型肺结核患者血清MMP-9及VEGF表达水平明显高于非空洞型患者组,广泛病变患者MMP-9及VEGF表达水平明显高于局限患者组,表明肺结核患者过度表达的MMP-9及VEGF加速肺组织中EMC的降解,促进新生血管形成,反之,而新生血管形成进一步促使病灶结核杆菌播散。近期的研究表明MMP-9导致的蛋白水解可能是形成肺结核空洞的原因之一[10],本研究结果亦显示了空洞型患者MMP-9的表达水平明显高于无空洞型患者,较多量的MMP-9导致更强的蛋白水解作用,结核杆菌更容易形成空洞。综上所述,MMP-9及VEGF水平与其临床特点密切相关,推测阻断MMP-9及VEGF表达可能为肺结核的治疗提供新的思路。
参考文献
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[10] Rivera-Marrero CA, Schuyler W, Roser S, et al. M. tuberculosis induction of matrix metalloproteinase-9: the role of mannose and receptor-mediated mechanisms. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol, 2002,282(3):L546-555
作者单位:523008 广东省东莞市慢性病防治院