血浆基质金属蛋白酶－2，9与CABG患者心功能NYHA分级的相关性研究

陕西省人民医院急诊内科（西安710068） 陈新军 刘洁琳 温绍君

基质金属蛋白酶（MMPs）是一类锌离子依赖性蛋白水解酶，可降解心肌细胞外基质（ECM），为心力衰竭的发展提供必要条件。基质金属蛋白酶－2（MMP－2），基质金属蛋白酶－9（MMP－9）又称胶原酶，作用底物为细胞外基质的主要成分Ⅳ型胶原纤维组织，因此在心力衰竭过程中起着重要作用［1］。我们利用明胶酶谱分析法测定了缺血性心脏病行冠脉搭桥术（CABG）患者，血浆 MMP－2，MMP－9的相对活性，并对胶原酶的活性表达水平和不同等级的心脏功能进行分析，旨在探讨其在心力衰竭的心脏分子标记物中的临床意义。

资料与方法

1 一般资料 随机选取缺血性心脏病患者247例为观察组，男129例，女118例，平均年龄55．1±6．9岁。排除标准：合并有糖尿病，缺血性脑病和严重炎症，结核病以及肿瘤的患者。心功能分级（NYHA）：Ⅰ级49例，Ⅱ级86例，Ⅲ级75例，Ⅳ级37例。同期选取健康体检的心脏功能正常的健康人群214例作为对照组，男108例，女106例，平均年龄54．9±6．3岁。两组一般资料比较无统计学意义。

2 方 法 观察组患者术前抽取静脉血4 ml，对照组查体时抽取静脉血4 ml。置入肝素化的试管，在4℃，3000 r/min的转速下离心15 min，分离上清血浆，分装于Eff endorf管中并保存在－80℃冰箱中。电泳前取血浆样品4μl与Tris缓冲液16μl和等体积的上样缓冲液混匀。血浆样品蛋白定量采用Bradf or d法［2］。使用明胶酶谱试剂盒（普利莱基因技术有限公司），以酶谱法［3］测定基质金属蛋白酶的含量。制备含1 mg/ml明胶的10%聚丙烯酰胺凝胶（PAGE）。取5μl上样进行SDS－PAGE电泳，加样后于120 V直流电下电泳，到分离胶后，恒定电压160 V电泳直到溴酚蓝染料到达凝胶底部。

3 统计学方法 使用SPSS12．0软件进行数据处理，所有数据以表示，两组比较采用单因素方差分析，不同心功能分级的患者的MMPs酶活性与心脏功能等级的相关性分析采用Spear man相关分析。以P＜0．05为差异有统计学意义。

结 果

1 两组MMP2和MMP9活性表达的比较 观察组透明带的亮度较对照组高，条带面积较对照组大。与对照组比较，观察组MMP2，MMP9升高，差异有统计学意义（P＜0．01）。观察组严重心力衰竭患者（NYHAⅢ、Ⅳ级）和对照组血浆酶谱在92k D和72k D处有两条透明带，观察组透明带的亮度较对照组高，条带面积较对照组大。

2 不同心功能分级患者MMP2和MMP9活性表达的比较 观察组中严重心力衰竭患者（NYHAⅢ、Ⅳ级）的血浆MMP－2，9的表达水平和对照 MMP－2，9表达水平存在显著差异（P＜0．05），见附表。

附表 不同心脏功能分级之间MMPs活性表达水平

3 心功能分级患者MMP2和MMP9活性表达的相关性分析 以Spear man相关对不同心功能分级患者MMP2和MMP9活性表达进行相关性分析，结果血浆MMP2和MMP9活性与NYHA心功能分级显著相关（P＜0．05）。

讨 论

本研究发现重度心衰者MMP－2与MMP－9的活性表达水平显著高于对照组（P＜0．05），表明 MMP－2和MMP－9与心力衰竭的发生发展显著相关；这对于心力衰竭的预测与诊断有一定的意义，亦与Kelly等［4］的研究结论一致。目前认为心肌细胞外基质的变化是心力衰竭时心肌重构的重要原因，主要是心肌胶原结构和含量的变化，前者在心肌重构的作用更为重要。在心衰的人体和动物实验研究中均报道左室心肌胶原纤维网的结构变化会影响到左心室几何形状［5］。研究发现，大鼠心肌梗死后，左心室非梗死区Ⅰ、Ⅲ型胶原的mRNA表达较对照组分别高2．6、2．1倍，而心肌梗死区则更为明显；胶原成分的变化使原来对心肌稳定性起关键作用的Ⅰ型胶原被交叉连接差的胶原所替代，导致胶原限制心肌细胞的过度拉长的作用丧失，引起心肌细胞拉长、室壁变薄、心室扩大，最终引起左室泵功能下降［4］。

冠状动脉狭窄或者阻塞引起的缺血性心脏病（除了急性心力衰竭外）在发展到心功能不全和衰竭前常经历复杂的心肌实质细胞和间质ECM的改建。例如，心肌梗死后在非梗塞区由于进行性的ECM增加，尤其是Ⅰ型胶原大量沉积和Ⅰ/Ⅲ型胶原比列升高，使非梗塞区心肌僵硬度增高而顺应性降低从而引起心脏舒张功能不全或衰竭［6］。但另一方面，细胞外基质在梗塞区的变化则不同，在心功能失代偿时，由于MMP1和MMP2激活而TI MP水平下调，使梗塞区ECM降解增加，室壁变薄和扩张。这些变化可以减弱心脏收缩功能从而加速CHF的发生和发展［2］。

本研究中，我们观察到随着NY HA心功能分级的恶化，患者血浆 MMP－2、MMP－9活性显著升高，并且明显高于心脏功能正常者，提示 MMP－2、MMP－9与心功能NYHA分级密切相关；有可能作为推测心力衰竭进展及预后的心脏分子标志物。

［1］Agostoni P，Banfi C．Matrix metalloproteinase and heart failure：is it ti me to move fro m research to clinical laboratories？［J］．Eur Heart J，2007，28：659－660．

［2］Deardorff R，Spinale FG．Cytokines and matrix metalloproteinases as potential biomarkers in chronic heart failure［J］．Bio mark Med，2009，3（5）：513－523．

［3］Kupai K，Szucs G，Cseh S，et al．Matrix metalloproteinase activity assays：Importance of zy mography［J］．J Phar macol Toxicol Methods，2010，61（2）：205－209．

［4］Kelly D，Khan SQ，Tho mpson M，et al．Plas ma tissue inhibitor of metalloproteinase－1 and matrix metalloproteinase－9：novel indicators of left ventricular re modelling and prognosis after acute myocardial infarction［J］．Eur Heart J，2008，29：2116－2124．

［5］Descha mps A M，Spinale FG．Path ways of matrix metalloproteinase induction in heart failure：bioactive molecules and transcriptional regulation［J］．Car diovasc Res，2006，69：666－676．

［6］Kelly D，Cockerill G，Ng LL，et al．Plas ma matrix metalloproteinase－9 and left ventricular remodelling after acute myocar dial infarction in man：a prospective cohort st udy［J］．Eur Heart J，2007，28：711－718．