心肌內基質金屬蛋白酶及組織基質金屬蛋白酶抑制因子表達變化

馬新華

[摘要] 目的 探討心肌內基質金屬蛋白酶及組織基質金屬蛋白酶抑制因子表達變化。方法 2017年1—2月隨機選取該院實驗室20只SD大鼠，依據隨機數字表法將其分為阿霉素組和對照組兩組，每組10只，應用半定量RT-PCR法測定mRNA表達水平，運用Western blotting方法對蛋白質水平進行檢測，然后對心肌組織MMP-2、MMP-9表達、TIMP-1、MAPKs活性受到阿霉素的影響進行分析。結果 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蛋白表達水平在阿霉素處理的情況下提升；心肌組織TIMP-1mRNA水平會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磷酸化水平并沒有在阿霉素處理的情況下提升。結論 心肌內基質金屬蛋白酶及組織基質金屬蛋白酶抑制因子表達受到阿霉素的直接而深刻的影響，值得臨床充分重視。

[關鍵詞] 心肌內基質金屬蛋白酶；組織基質金屬蛋白酶抑制因子；表達；變化

[中圖分類號] R563 [文獻標識碼] A [文章編號] 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，心室重塑及心肌損傷是其發病及發展的主要機制，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，在腫瘤的治療中應用極為廣泛，但是由于其毒性會損傷心肌組織，因此其在臨床的應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，患者具有極差的預后[2]。在對完整的心肌結構進行保持的過程中，細胞外基質發揮著極為重要的作用。基質金屬蛋白酶（MMPs）屬于一組蛋白水解酶，能夠對胞外基質進行降解，在很多組織中存在，如心肌、肝臟、血管等。有MMPs抑制劑及基質金屬蛋白酶組織抑制因子（TIMPs）存在于體內。細胞外基質的生成及降解平衡在一些病理生理條件下會隨著MMPs及TIMPs表達的改變而改變，引發心肌重構[3]。該研究對2017年1—2月該院實驗室的20只SD大鼠的相關資料進行了回顧性分析，探討了心肌內基質金屬蛋白酶及組織基質金屬蛋白酶抑制因子表達變化，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

隨機選取該院實驗室的20只SD大鼠，依據隨機數字表法將其分為阿霉素組和對照組兩組，每組10只，阿霉素組應用5 mg/kg體重阿霉素（批準文號：注冊證號 H20130186）+生理鹽水對大鼠進行處理，每5天1次，連續應用2次，共10 mg/kg。第1次注射阿霉素+生理鹽水2周后開始對大鼠進行乙醚（批準文號：國藥準字Z20093680）麻醉，將胸腔打開，將心臟血流抽取出來，同時取出心臟，然后將其浸泡在pH值為7.4的10 mmol/L磷酸鈉鹽（批準文號：國藥準字H201034 72）+生理鹽水的PBS溶液中進行清洗，在-80℃的環境中凍存[4]。

1.2 基因表達測定

應用Trizole試劑提取心肌總RNA，應用SuperScript Ⅱ逆轉錄酶合成cDNAs，應用半定量RT-PCR法測定mRNA表達水平，引物序列具體見表1。

1.3 蛋白質水平檢測

運用Western blotting方法對蛋白質水平進行檢測，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，二抗為辣根過氧化物酶標記的抗兔lgG，發光底物為ECL檢測試劑[5]。

1.4 統計方法

應用SPSS 20.0統計學軟件處理該研究所得數據，用單因素方差分析數據，用q檢驗，檢驗水準α=0.05。

2 結果

2.1 心肌組織MMP-2、MMP-9表達受到阿霉素的影響

水平半定量RT-PCR檢測結果表明，心肌組織MMP-2、MMP-9mRNA在阿霉素的作用下提升，見圖1。Western blotting檢測也表明，心肌組織MMP-2、MMP-9蛋白表達水平在阿霉素處理的情況下提升，見圖2。

2.2 心肌組織TIMP-1表達受到阿霉素的影響

MMP-2、MMP-9最主要的抑制劑為TIMP-1，心肌組織TIMP-1mRNA水平會在阿霉素的作用下提升見圖3。Western boltting檢測也表明，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

相關醫學學者研究表明，MMPs、TIMPs的表達調控中有MAPKs的參與，MAPKs主要分為3類，即ERK、JNK MAPK、p38，其激活的標準為絲/蘇氨酸磷酸化。Western boltting檢測表明，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磷酸化水平并沒有在阿霉素處理的情況下提升。

3 討論

相關研究表明，阿霉素產生的大量活性氧自由基直接而深刻地影響著其誘導的心肌毒性[5-7]。在動物模型中，抗氧化劑處理能夠對阿霉素誘導的心力衰竭進行明顯的緩解。相關醫學學者研究表明，細胞內轉錄因子AP-1會在體內氧化應激狀態下提升，進而提升TIMP-1基因表達。目前，臨床還沒有完全弄清楚活性氧自由基對AP-1的激活機制，可能是自由基將MAPK蛋白激酶首先激活。相關醫學學者研究表明，JNK或p38MAPK會磷酸化AP-1的亞基c-Jun，增強其轉錄活性[8]。該研究結果表明，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磷酸化水平并沒有在阿霉素處理的情況下提升，說明阿霉素提升了p38MAPK蛋白激酶活性。因此，臨床普遍認為，TIMP-1表達在阿霉素的作用下提升的分子機制可能為：①阿霉素提升了心肌組織活性氧自由基；②p38MAPK蛋白激活被細胞內信號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，進而激活該轉錄因子；④阿霉素提升了AP-1介導的TIMP-1表達。但是，這些假設還沒有得到臨床的充分驗證，需要相關醫學學者進行進一步的實驗研究來對其進行驗證。

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

[參考文獻]

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（收稿日期：2017-03-15）