基质金属蛋白酶及其抑制物在高碳酸血症大鼠肺组织中的表达

摘要

目的: 观察单纯高碳酸血症大鼠模型的血清中性粒细胞蛋白酶(NE)、基质金属蛋白酶-2 (MMP-2)、基质金属蛋白酶-9(MMP-9 )和金属蛋白酶组织抑制剂(TIMP-1)的活性,以及它们在肺组织中的表达,探讨高浓度二氧化碳(CO_2)引起肺组织损伤的机制.方法: 雄性Wistar大鼠40只,随机分为正常对照组(A组, 20只大鼠)、 高碳酸血症组(B组,20只大鼠).B组大鼠置于高CO_2舱中,并向舱中匀速输入6% CO_2 混合气体(6% CO_2,21% O_2,73% N_2),每天7 h,连续4周,完成大鼠高碳酸血症模型的复制.用ELISA法测定大鼠血清MMP-2、MMP-9、TIMP-1活性及NE活性;弹力纤维染色标本进行弹性纤维相对含量的测定;免疫组化方法检测肺组织中MMP-2、MMP-9及 TIMP-1的表达及光镜下进行病理学观察.结果: B组大鼠血清MMP-2、MMP-9、TIMP-1活性与A组之间并无显著差异(P>0.05);B组大鼠NE活性明显高于A组(P<0.01);光镜下可见B组大鼠肺泡壁明显增厚,肺微血管内皮细胞损伤,小静脉扩张,血栓形成;小动脉内皮细胞肿胀,管腔狭窄,血管周围有袖套状水肿区;并可见小灶性肺实质出血;A组大鼠弹力纤维呈束状,连续无断裂;B组大鼠可见弹力纤维断裂降解,且肺组织中弹力纤维的含量较A组明显减少(P<0.01);B组大鼠肺组织中MMP-2的表达明显低于A组(P<0.01);而肺组织中MMP-9及TIMP-1的表达B组大鼠明显高于A组(P<0.01).结论: 通过复制出常压、常氧、单纯高碳酸血症动物模型;单纯的PaCO_2增高对肺动脉压无明显影响;高浓度CO_2可以使NE活性明显增高,使弹性蛋白的降解增多,肺组织弹性纤维断裂降解,数量减少;在单纯高碳酸血症动物模型中,MMP-2的表达明显降低,MMP -9及 TIMP-1在肺组织中表达明显增高,导致肺损伤.