血浆TLR-4、MMP-9和Ⅳ-C表达变化与肺部感染患者病情的关系

赵鸿飞，付宁(三峡大学人民医院，宜昌市第一人民医院，湖北宜昌443000)

血浆TLR-4、MMP-9和Ⅳ-C表达变化与肺部感染患者病情的关系

赵鸿飞，付宁
(三峡大学人民医院，宜昌市第一人民医院，湖北宜昌443000)

摘要:目的探讨血浆白细胞表面Toll样受体4(TLR-4)、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)和IV型胶原蛋白(Ⅳ-C)水平变化与肺部感染的关系。方法肺部感染患者41例，根据病情严重程度分为全身炎症反应综合征(SIRS)组28例和多器官功能障碍综合征(MODS)组13例，另选取知情同意的20例健康志愿者作为对照组。清晨采集三组研究对象的肘静脉血，采用流式细胞术测定血浆TLR-4，ELISA法定量测定血浆MMP-9，放射免疫法测定血浆Ⅳ-C。对血浆TL-4、MMP-9和Ⅳ-C水平与病情严重程度进行相关性分析。结果对照组、SIRS组和MODS组血浆TLR-4、MMP-9和Ⅳ-C水平均逐渐升高，组间两两比较，P均＜0.05。血浆TLR-4、MMP-9、Ⅳ-C水平与病情严重程度均呈正相关(r分别为0.745、0.912、0.945，P均＜0.01)。结论血浆TLR-4、MMP-9、Ⅳ-C水平与肺部感染患者病情程度呈正相关关系。

关键词:肺部感染; Toll样受体4;全身炎性反应综合征;多器官功能障碍综合征;基质金属蛋白酶9;Ⅳ型胶原

多器官功能障碍综合征(MODS)指机体遭受严重感染、创伤、休克、大手术等损害24 h后，同时或序贯发生两个或两个以上器官或系统功能不全或衰竭的临床综合征。MODS高病死率成为现代危重病医学中的重点和焦点问题［1］。2010年4～12月，我们观察了41例不同程度肺部感染患者血浆白细胞表面Toll样受体4(TLR-4)、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)和Ⅳ型胶原(Ⅳ-C)表达变化，探讨其与肺部感染患者病情程度的关系。

1　资料与方法

1.1临床资料肺部感染患者41例，根据病情严重程度分为全身炎症反应综合征(SIRS)组28例和MODS组13例，SIRS诊断采用1991年美国胸科医生学院和危重医学学会制定的标准。MODS诊断按Fry综合修订诊断标准并排除类风湿性关节炎、血栓性疾病史、糖尿病微血管病变、恶性肿瘤、血液系统疾病。SIRS组中男18例、女10例，年龄19～68(44.45±8.35)岁，APACHEⅡ评分(6.25±1.98)分。MODS组中男8例、女5例，年龄20～71(46.94 ±9.93)岁，APACHEⅡ评分(25.57±5.70)分。另选取知情同意的20例健康志愿者作为对照组，其中男10例、女10例，年龄18～65(42.50±11.88)岁，APACHEⅡ评分(0.75±0.71)分。

1.2血浆白细胞表面TLR-4、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)和Ⅳ型胶原蛋白(Ⅳ-C)检测清晨采集三组

研究对象的肘静脉血5mL，注入EDTA抗凝试管中，1 500 r/min离心10min，分离血浆，分装后保存于－20℃低温冰箱中待检。用ELISA法定量测定血浆MMP-9浓度。用放射免疫法定量测定血浆Ⅳ-C浓度。用流式细胞术(FCM)测定血浆白细胞表面TLR-4浓度。抗人MMP9 ELISA试剂盒购自美国R＆D Systems公司原装上海江莱生物公司分装。抗人Ⅳ-C放射免疫试剂盒购自北京北方生物技术有限公司。抗人TLR4单克隆抗体购自Abcam公司。具体方法严格按说明书进行。

1.3统计学方法采用SPSS17.0统计软件。计量资料以珋x±s表示，三组间TLR-4、MMP-9、Ⅳ-C水平比较采用单因素方差分析，采用Spearman等级相关法进行TLR-4、MMP-9、Ⅳ-C与正常状态向SIRS、MODS发展病情严重程度的相关性分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

2　结果

三组血浆TLR-4蛋白、MMP-9、Ⅳ-C水平比较结果见表1。血浆TLR-4、MMP-9、Ⅳ-C与病情严重程度均呈正相关(r分别为0.745、0.912、0.945，P均＜0.01)。

表1　三组血浆TLR-4蛋白、MMP-9、Ⅳ-C水平比较()

表1　三组血浆TLR-4蛋白、MMP-9、Ⅳ-C水平比较()

注:与对照组比较，*P＜0.05，○P＜0.01;与SIRS组比较，△P＜0.05。

组别　MMP-9(ng/mL)　　Ⅳ-C(ng/mL)　TLR-4蛋白(%)SIRS组　10.53±2.03○　86.25±17.76*　17.92±1.26○MODS组　52.93±10.62○△167.71±35.62○△　37.31±2.82○△对照组1.48±0.71　59.60±6.51　7.05±0.54

3　讨论

SIRS是在一大类感染性或非感染性疾病过程中均可发生的全身炎症性反应，其发展到晚期即成为MODS［2］。TLR-4既可作为病原模式识别受体又可作为危险模式识别受体在不同程度损伤中起到始动作用［3］。Hei等［4］发现出现SIRS肝脏移植术后患者体内TLR-4表达上调，并认为TLR-4的上调有助于SIRS发生。TLR-4在介导远处器官的损伤中亦起到重要作用。Ben等［5］在研究肠缺血导致的急性肺损伤大鼠时发现，TLR-4突变鼠的肺上皮细胞凋亡明显较野生型少，肺血管通透性明显降低。而野生型大鼠的各种细胞因子表达量则较大。他们认为TLR-4在肠缺血导致肺损伤中起重要作用，并且这一作用有可能是通过p38激酶和NF-κB介导的。本研究发现，随着肺部感染损伤程度加重，TLR-4表达明显增加。TLR-4通过激动NF-κB促进各种细胞因子及炎症介质基因的转录合成［6，7］，促进其表达各种损伤介质，如MMP-9等，打开了下游的损伤过程。Wang等［8］发现在480例符合SIRS诊断标准的脓毒症患者中，28天死亡组患者血清MMP-9水平较生存组明显升高。Volman等［9］在一组大鼠的MODS模型中发现，MMPs在多种组织中表达上调，特别是MMP-9的活性和表达明显增加。提出MMP-9增加可损害血管基膜的完整性，导致毛细血管渗漏，炎性细胞过多迁移于组织致器官损伤。

本研究结果显示，随着肺部感染损伤程度加重，体内血浆MMP-9水平明显升高。进一步研究分析发现，MMP-9与肺部感染损伤严重程度呈正相关。目前MODS研究焦点逐步转移到了内皮组织及内皮所依赖的胞外基质。内皮细胞在MODS各种因子的介导下受到损伤已得到证实［10］。MMP-9增加可明显增加细胞外基质的损伤，尤其是血管基底膜。本研究发现，在MODS患者血清中，Ⅳ-C浓度较对照组及SIRS组患者显著升高(而MMP9浓度亦显著升高)，说明MODS中基底膜受破坏严重，Ⅳ-C和基底膜的破坏随损伤程度的加重而加剧，导致内皮屏障的破坏，同时加重了血浆蛋白渗出、组织水肿，实质脏器组织直接受到血浆中各种酶的水解破坏作用。血管是各器官的共同组织基础，而血管基底膜破坏导致了各个脏器的同时或序贯性损伤。内皮细胞失去了其支持物，加速了凋亡和进一步的功能紊乱。

在MODS的发生中，TLR-4识别损伤信号及内外源性致炎症因子，介导胞外信号向胞内转导诱导产生多种促炎症介质，这些炎症介质再次与各种免疫细胞作用，强化、放大免疫反应，通过中性粒细胞、内皮细胞等表达了大量MMP-9。MMP-9酶解基底膜主要成分Ⅳ-C对内皮造成进一步损伤。基底膜受损到一定程度后无法再为内皮细胞提供正常的生存、修复基础，无法维持其正常功能，导致其不可逆损伤。

参考文献:

［1］Teixeira PG，Inaba K，Hadjizacharia P，et al.Preventable or potentially preventablemortality at amature trauma center［J］.J Trauma，2007，63(6): 1338-1346.

［2］陈灏珠，林果为，王吉耀.实用内科学［M］.14版，北京:人民卫生出版社，2013: 259.

［3］Juskewitch JE，Knudsen BE，Platt JL，et al.LPS-inducedmurine systemic inflammation isdriven by parenchymal cell activation and exclusively predicted by earlymCP-1 plasma levels［J］.Am J Pathol，2012，180(1): 32-40.

［4］Hei Z，Chi X，Cheng N，et al.Upregulation of TLR2/4 Expression inmononuclear Cells in Postoperative Systemic Inflammatory Response Syndrome after Liver Transplantation［J］.Mediators of Inflammation，2010，2010(1): 12-19.

［5］BendF，Yu XY，Ji GY，et al.TLR4mediates Lung Injury and Inflammation in Intestinal Ischemia-Reperfusion［J］.J Surg Res，2012，172(2): 326-333.

［6］Lahiri R，Derwa Y，Bashir Z，et al.Systemic Inflammatory Response Syndrome Aftermajor Abdominal Surgery Predicted by Early Upregulation of TLR4 and TLR5［J］.Ann Surg，2015，doi: 10.1097/SLA.0000000000001248.

［7］Cheng X，Gaod，Chen B，et al.Endotoxin-Binding Peptidesderived from Casein Glycomacropeptide Inhibit Lipopolysaccharide-Stimulated Inflammatory Responses via Blockade of NF-κB activation inmacrophages［J］.Nutrients，2015，7(5): 3119-3137.

［8］Wangm，Zhang Q，Zhao X，et al.Diagnostic and prognostic value of neutrophil gelatinase-associated lipocalin，matrixmetalloproteinase-9，and tissue inhibitor ofmatrixmetalloproteinases-1 for sepsis in the Emergencydepartment: an observational study［J］.Critical Care，2014，18(6): 634.

［9］Volman TJ，Goris RJ，Lomme RM，et al.Increased expression ofmatrixmetalloproteinases in themurine zymosan-inducedmultiple organdysfunction syndrome［J］.Pathol，2004，203(4): 968-975.

［10］Ge N，Xia Q，Yang ZH，et al.Vascular Endothelial Injury and Apoptosis in Rats with Severe Acute Pancreatitis［J］.Gastroenterol Res Prac，2015，2015: 235017.

收稿日期:( 2015-04-11)

文章编号:1002-266X(2015)33-0063-02

文献标志码:B

中图分类号:R563

doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2015.33.024