心肌内基质金属蛋白酶及组织基质金属蛋白酶抑制因子表达变化

马新华

[摘要] 目的 探讨心肌内基质金属蛋白酶及组织基质金属蛋白酶抑制因子表达变化。方法 2017年1—2月随机选取该院实验室20只SD大鼠，依据随机数字表法将其分为阿霉素组和对照组两组，每组10只，应用半定量RT-PCR法测定mRNA表达水平，运用Western blotting方法对蛋白质水平进行检测，然后对心肌组织MMP-2、MMP-9表达、TIMP-1、MAPKs活性受到阿霉素的影响进行分析。结果 心肌组织MMP-2、MMP-9mRNA在阿霉素的作用下提升，心肌组织MMP-2、MMP-9蛋白表达水平在阿霉素处理的情况下提升；心肌组织TIMP-1mRNA水平会在阿霉素的作用下提升，心肌组织TIMP-1蛋白水平在阿霉素处理的情况下提升；心肌组织p38MAPK磷酸化水平在阿霉素处理的情况下提升，而ERK、JNK MAPK MAPKs磷酸化水平并没有在阿霉素处理的情况下提升。结论 心肌内基质金属蛋白酶及组织基质金属蛋白酶抑制因子表达受到阿霉素的直接而深刻的影响，值得临床充分重视。

[关键词] 心肌内基质金属蛋白酶；组织基质金属蛋白酶抑制因子；表达；变化

[中图分类号] R563 [文献标识码] A [文章编号] 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

心力衰竭屬于一组综合征，在临床极为常见，心室重塑及心肌损伤是其发病及发展的主要机制，极易降低心功能[1]。阿霉素属于一种广谱高效的抗肿瘤药物，在肿瘤的治疗中应用极为广泛，但是由于其毒性会损伤心肌组织，因此其在临床的应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，患者具有极差的预后[2]。在对完整的心肌结构进行保持的过程中，细胞外基质发挥着极为重要的作用。基质金属蛋白酶（MMPs）属于一组蛋白水解酶，能够对胞外基质进行降解，在很多组织中存在，如心肌、肝脏、血管等。有MMPs抑制剂及基质金属蛋白酶组织抑制因子（TIMPs）存在于体内。细胞外基质的生成及降解平衡在一些病理生理条件下会随着MMPs及TIMPs表达的改变而改变，引发心肌重构[3]。该研究对2017年1—2月该院实验室的20只SD大鼠的相关资料进行了回顾性分析，探讨了心肌内基质金属蛋白酶及组织基质金属蛋白酶抑制因子表达变化，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

随机选取该院实验室的20只SD大鼠，依据随机数字表法将其分为阿霉素组和对照组两组，每组10只，阿霉素组应用5 mg/kg体重阿霉素（批准文号：注册证号 H20130186）+生理盐水对大鼠进行处理，每5天1次，连续应用2次，共10 mg/kg。第1次注射阿霉素+生理盐水2周后开始对大鼠进行乙醚（批准文号：国药准字Z20093680）麻醉，将胸腔打开，将心脏血流抽取出来，同时取出心脏，然后将其浸泡在pH值为7.4的10 mmol/L磷酸钠盐（批准文号：国药准字H201034 72）+生理盐水的PBS溶液中进行清洗，在-80℃的环境中冻存[4]。

1.2 基因表达测定

应用Trizole试剂提取心肌总RNA，应用SuperScript Ⅱ逆转录酶合成cDNAs，应用半定量RT-PCR法测定mRNA表达水平，引物序列具体见表1。

1.3 蛋白质水平检测

运用Western blotting方法对蛋白质水平进行检测，用SDS-PAGE分离心肌组织蛋白，一抗为TIMP-1、MMP-2、MMP-9的抗兔抗体，二抗为辣根过氧化物酶标记的抗兔lgG，发光底物为ECL检测试剂[5]。

1.4 统计方法

应用SPSS 20.0统计学软件处理该研究所得数据，用单因素方差分析数据，用q检验，检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 心肌组织MMP-2、MMP-9表达受到阿霉素的影响

水平半定量RT-PCR检测结果表明，心肌组织MMP-2、MMP-9mRNA在阿霉素的作用下提升，见图1。Western blotting检测也表明，心肌组织MMP-2、MMP-9蛋白表达水平在阿霉素处理的情况下提升，见图2。

2.2 心肌组织TIMP-1表达受到阿霉素的影响

MMP-2、MMP-9最主要的抑制剂为TIMP-1，心肌组织TIMP-1mRNA水平会在阿霉素的作用下提升见图3。Western boltting檢测也表明，心肌组织TIMP-1蛋白水平在阿霉素处理的情况下提升。

2.3 心肌组织丝裂速活化蛋白激酶（MAPKs）活性受到阿霉素的影响

相关医学学者研究表明，MMPs、TIMPs的表达调控中有MAPKs的参与，MAPKs主要分为3类，即ERK、JNK MAPK、p38，其激活的标准为丝/苏氨酸磷酸化。Western boltting检测表明，心肌组织p38MAPK磷酸化水平在阿霉素处理的情况下提升，而ERK、JNK MAPK MAPKs磷酸化水平并没有在阿霉素处理的情况下提升。

3 讨论

相关研究表明，阿霉素产生的大量活性氧自由基直接而深刻地影响着其诱导的心肌毒性[5-7]。在动物模型中，抗氧化剂处理能够对阿霉素诱导的心力衰竭进行明显的缓解。相关医学学者研究表明，细胞内转录因子AP-1会在体内氧化应激状态下提升，进而提升TIMP-1基因表达。目前，临床还没有完全弄清楚活性氧自由基对AP-1的激活机制，可能是自由基将MAPK蛋白激酶首先激活。相关医学学者研究表明，JNK或p38MAPK会磷酸化AP-1的亚基c-Jun，增强其转录活性[8]。该研究结果表明，心肌组织p38MAPK磷酸化水平在阿霉素处理的情况下提升，而ERK、JNK MAPK MAPKs磷酸化水平并没有在阿霉素处理的情况下提升，说明阿霉素提升了p38MAPK蛋白激酶活性。因此，临床普遍认为，TIMP-1表达在阿霉素的作用下提升的分子机制可能为：①阿霉素提升了心肌组织活性氧自由基；②p38MAPK蛋白激活被细胞内信号活性氧自由基的作用下激活；③p38MAPK蛋白激酶磷酸化AP-1的亚基c-Jun等，进而激活该转录因子；④阿霉素提升了AP-1介导的TIMP-1表达。但是，这些假设还没有得到临床的充分验证，需要相关医学学者进行进一步的实验研究来对其进行验证。

综上所述，心肌内基质金属蛋白酶及组织基质金属蛋白酶抑制因子表达受到阿霉素的直接而深刻的影响，值得临床充分重视。

[参考文献]

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（收稿日期：2017-03-15）