基质金属蛋白酶7在炎症性肠病中的临床意义*

庄培丽 周 璐 朱瑞齐 王丹丹 张 哲 冯百岁

郑州大学第二附属医院消化内科(450014)

炎症性肠病(inflammatory bowel disease, IBD)主要累及胃肠道，是一种慢性反复发作的免疫介导性炎症性疾病，主要包括两种疾病类型，即溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)和克罗恩病(Crohn’s disease, CD)，尽管发病机制尚不完全明确，但目前认为其与肠道屏障完整性、先天性与适应性免疫失调、基因易感性、环境因素等均有密切的关联[1]。基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases, MMPs)是一组蛋白水解酶家族，能够调节胶原、层粘连蛋白、纤连蛋白等多种细胞外基质成分的更新[2]，同时可降解或激活多种非基质底物，如肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)等促炎细胞因子、生长因子等，从而促进组织重塑、参与伤口愈合，调节肠道局部炎症[3]。MMP-7又名基质溶素，是IBD炎症期间介导组织损伤的重要介质[4]，同时在肠道伤口愈合过程中起有重要的作用[5]，未来可作为潜在的治疗靶点。

既往有研究证实活动期UC患者肠道活检样本中MMP-7表达增加[6]，但MMP-7是否与IBD炎症严重程度有关尚未明确。本研究通过检测IBD患者结肠组织中MMP-7表达情况，并分析其与各临床指标的相关性，旨在探讨结肠组织MMP-7能否反映IBD炎症活动性，从而为IBD的临床诊断和治疗提供更多可能的方法和策略。

对象与方法

一、研究对象

收集2019年1月—2021年1月于郑州大学第二附属医院就诊治疗的IBD患者结肠活检样本共38例(其中20例UC、18例CD)，诊断标准参照中华医学会消化病学分会炎症性肠病学组制定的《炎症性肠病诊断与治疗的共识意见(2018年·北京》)[7]。排除标准：合并病毒、细菌、真菌等感染性疾病、严重心肺肾疾病、全身恶性肿瘤、其他自身免疫病以及其他慢性活动性疾病的患者。分别采用改良Mayo评分系统[8]和CDAI评分系统[9]对UC、CD患者进行评分，分组情况和入选者的基本情况见表1。各组患者的性别、年龄相比差异无统计学意义(P>0.05)。同时收集IBD患者结肠镜检查当天空腹抽取的肘静脉血，检测血清C反应蛋白(CRP)、白细胞(WBC)。选取5例结肠癌患者距癌灶5 cm以上的癌旁正常组织作为对照组，由专业的病理医师证实切缘组织未见癌细胞浸润，无IBD等消化道疾病、自身免疫病等病史。本研究的所有数据收集均经过郑州大学第二附属医院伦理委员会批准，患者签署知情同意书。

二、主要实验试剂

表1 各组一般资料比较

抗人MMP-7鼠单克隆抗体[安迪生物科技(上海)有限公司]；鼠/兔通用二抗(徕卡生物系统有限公司)；抗体稀释液购自基因科技(上海)股份有限公司；柠檬酸盐缓冲液、磷酸缓冲盐粉末、DAB显色试剂盒购自北京中杉金桥生物技术有限公司；苏木精染色液、返蓝染色液购自罗氏诊断产品(上海)有限公司。

三、方法

收集入选者第一次电子结肠镜检查的结肠标本，4%多聚甲醛溶液固定2 h，梯度乙醇脱水、二甲苯浸泡透明，包埋，连续切片，厚3～5 μm。60 ℃烘箱1 h，依次经二甲苯和梯度乙醇溶液脱蜡、水化；柠檬酸盐缓冲液高温抗原修复，3% H2O2消除内源性过氧化物酶活性；加入抗人MMP-7单克隆抗体(稀释浓度1∶100)，湿盒内常温孵育30 min；滴加反应增强液，加入辣根过氧化物酶标记的山羊抗兔IgG二抗；DAB显色、苏木精复染、返蓝液返蓝、梯度乙醇溶液脱水、二甲苯透明，滴加中性树脂，盖玻片封片。

病理切片扫描仪400倍镜下随机选择3个视野拍照，使用Image J软件的IHC Profiler插件自动计算胞质内染色情况和阳性分数(强阳性区域的权重记为4分，阳性为3分，弱阳性为2分，阴性为1分，按此权重计算阳性分数)，取均值用于定量分析，观察各组之间MMP-7表达差异，并分析其与CRP、WBC的相关性。

四、统计学分析

结 果

一、MMP-7在结肠组织中的定位和表达

在对照组、缓解期UC和缓解期CD结肠组织中，MMP-7仅在细胞质中少量表达，染色强度较弱，而活动期IBD患者结肠组织中可见大量阳性区域，染色可呈黄棕色或深棕色，主要集中于活动性炎症区域的上皮细胞中，在少量炎性细胞中也可见到部分染色(图1)。与对照组相比，活动期UC组和重度CD组MMP-7表达均明显上调(P<0.05)。随着严重程度的增加，MMP-7表达呈逐渐上调的趋势，重度UC组和重度CD组组织中MMP-7表达与相应缓解期组相比均明显上调(P<0.05)，而相同严重程度的UC与CD患者之间MMP-7表达未见明显差异(P>0.05；表2、图2)。

表2 不同组别患者结肠组织中MMP-7表达

二、MMP-7表达与患者一般情况的关系

不同性别、年龄以及是否使用抗TNF-α制剂的IBD患者之间MMP-7表达差异无统计学意义(P>0.05；表3、图3)。

三、MMP-7表达与CRP、WBC的相关性分析

相关性分析提示活动期IBD患者MMP-7表达与CRP、WBC呈中度正相关(r=0.816，P<0.001；r=0.527，P<0.001；图4)。

图3 不同性别、年龄、治疗方法的IBD患者结肠组织中MMP-7表达

图4 活动期IBD患者MMP-7表达与CRP、WBC的相关性

*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001

表3 不同年龄、性别、治疗方法的IBD患者结肠组织中MMP-7表达

讨 论

IBD是一种以复发与缓解交替为主要特征的肠道炎性疾病，具有高度异质性，根据累及部位、临床表现、影像学检查等的不同，分为UC和CD[10]。近年随着现代人饮食结构和生活环境的改变，IBD的发病率和流行率逐年增高。MMPs是肠道内环境稳定的核心，参与调节肠上皮屏障、组织重塑、伤口修复等过程[11-12]，其中MMP-7是MMPs家族中最重要的酶之一。Rath等[13]证实了UC患者结肠活检组织炎症细胞中MMP-7基因表达显著上调，提示其在结肠炎相关的炎症变化中起重要作用。本研究采用免组化染色法分析38例IBD患者和5例癌旁对照组的结肠组织中MMP-7表达和定位情况，结果显示对照组和缓解期患者的组织中仅在细胞质中可见少量MMP-7表达，而在活动期IBD患者组织中表达显著增高，且随着严重程度的升高而呈升高趋势，提示MMP-7表达与严重程度和活动性相关。相关性分析还发现活动期IBD患者组织中MMP-7表达与CRP、WBC呈显著正相关，提示MMP-7表达在一定程度上可反映肠道炎症程度，可能是IBD炎症活动性的重要指标。

TNF-α是一种参与促炎过程的细胞因子，其水平在IBD患者血液和结肠组织中均有升高，抗TNF-α生物制剂(如英夫利昔单抗、阿达木单抗等)已成为常规治疗无效的中重度活动性IBD患者的主要治疗手段[14]。Mäkitalo等[15]发现儿童IBD患者接受英夫利昔单抗治疗后可实现临床和组织学缓解，且MMP-7水平可降低甚至恢复至正常表达水平。本研究结果显示，MMP-7表达与患者性别、年龄、有无抗TNF-α制剂治疗均无关。但鉴于本回顾性研究的样本量较少，同时仅局限于结肠组织中MMP-7表达差异，未能进行血清、尿液样本中MMP-7的检测，且不同患者MMP-7水平可能存在个体化差异，因此MMP-7表达与抗TNF-α制剂治疗无关的结论还不够严谨。下一步应完善研究方案，尽量使用同一患者抗TNF-α制剂治疗前后的结肠组织，或设计前瞻性试验干预治疗方案以严格对比，从而明确抗TNF-α制剂对MMP-7表达的影响。

总之，MMP-7表达与IBD的活动性和严重程度有一定相关性，与性别、年龄、有无抗TNF-α制剂治疗无关。MMP-7在一定程度上可反映肠道炎症程度，可能是IBD炎症活动的重要指标。但结论需行进一步研究证实。