MMP-2/9活性与TIMP-1/2蛋白表达在大鼠肺纤维化形成中的变化特点

摘要

目的：观察大鼠肺纤维化形成过程中基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）-2／9的活性及其活性抑制物——基质金属蛋白酶组织抑制因子（tissue inhibitor of matrix metalloproteinase，TIMP）-1／2蛋白表达的动态变化，探讨肺纤维化形成过程中细胞外基质（extracellular matrix，ECM）降解的调控规律。方法：SD大鼠48只，随机分为模型组（30只）与正常对照组（18只）。模型组大鼠予以1次性气管内注射博来霉素诱导肺纤维化模型，正常对照组大鼠于气管内注入等量生理盐水。每组再各设1d、3d和1、2、3、4周共6个时间观察点，动态观察大鼠肺系数的变化。HE染色观察大鼠肺组织病理学的改变；Masson染色观察大鼠肺组织胶原沉积情况；Jamall氏法测定肺组织羟脯氨酸（hydroxyproline，Hyp）的含量；Western印迹法分析肺组织MMP-2、MMP-9、TIMP-1和TIMP-2蛋白的表达变化；明胶酶图法检测肺组织MMP-2与MMP-9的活性。结果：与正常对照组大鼠比较，模型组大鼠染毒后2周其肺组织发生局灶性病变，肺泡壁与间隔增厚，肺泡腔与间质内有大量炎细胞浸润，伴有少量成纤维细胞；肺系数明显增高；肺组织内Hyp含量稍升高；MMP-2／9蛋白的表达与活性增加，以活化型MMP-2增加更为明显；TIMP-1／2蛋白的表达则逐渐增加。模型组大鼠染毒后3～4周时，肺泡结构遭到破坏，部分肺泡腔塌陷消失，由胶原纤维和成纤维细胞占据，肺泡壁与间隔进一步增厚，形成严重的肺纤维化；肺系数较2周时有所下降，肺组织Hyp含量和TIMP-1／2蛋白的表达明显增加，至染毒后4周时最为明显；MMP-2／9活性较2周时有所下降，尤以活化型MMP-2的活性下降较为明显。结论：博来霉素诱导肺纤维化形成过程中，早期肺组织的病理学变化以肺泡炎症为主，肺组织内MMP-2／9活性增高；后期以纤维化为主，肺组织TIMP-1／2表达明显增加，MMP-2／9活性则有所下降。