吸烟对致敏大鼠肺组织基质金属蛋白酶9及其抑制剂1表达的影响

目的 通过观察吸烟对致敏大鼠肺组织基质相关因子基质金属蛋白酶9(matrix metalloproteinase-9,MMP-9)及金属蛋白酶组织抑制因子1(tissue inhibitor of metallopmteinase-1,TIMP-1)表达的影响,探讨吸烟在支气管哮喘(简称哮喘)气道重塑中的作用.方法 24只雄性Wistar大鼠随机分为对照组、致敏组和吸烟致敏组,每组8只.后两组用卵白蛋白(OVA)致敏并长期(8周)吸人激发,制备哮喘模型,在激发第3周开始,吸烟致敏组大鼠置于自制熏箱内进行被动吸烟.采用免疫组织化学法检测大鼠气道上皮细胞MMP-9、TIMP-1的蛋白表达,同时测量支气管壁的厚度,并用逆转录-聚合酶链反应法检测各组肺组织的MMP-9 mRNA、TIMP-1 mRNA含量.结果 ①吸烟致敏组气道壁厚度[(23.28±2.38)μm2/μm]明显高于致敏组[(20.06±2.94)/μm2/μm]和对照组[(11.64±2.42)μm2/μm](P值均＜0.05),致敏组高于对照组(P＜0.05),②吸烟致敏组肺组织中MMP-9 mRNA表达(0.49±0.02)和气道上皮细胞MMP-9蛋白含量(32.78±2.60)均明显高于致敏组(0.41±0.04,23.05±2.11)和对照组(0.23±0.03,15.88±1.69)(P值均＜0.01),致敏组高于对照组(P值均＜0.01),③吸烟致敏组肺组织中TIMP-1mRNA表达(0.53±0.02)和气道上皮细胞TIMP-1蛋白含量(34.54±2.90)均高于致敏组(0.37±0.05,21.25±2.28)和对照组(0.235=0.04,15.78±1.97)(P值均＜0.01),致敏组高于对照组(P值均＜0.01);④肺组织MMP-9/TIMP-1 mRNA比值:吸烟致敏组(0.91±0.05)低于致敏组(1.12±0.06)和对照组(1.03±0.09)(P值均＜0.01).致敏组高于对照组(P＜0.01),⑤气道上皮细胞MMP-9/TIMP-1蛋白含量比值:吸烟致敏组(0.94±0.03)低于致敏组(1.09±0.07)和对照组(1.01±0.06)(P＜0.05,P＜0.01),致敏组高于对照组(P＜0.01).结论 吸烟可使致敏大鼠肺组织MMP-9和TIMP-1过度表达,比例失调,加重气道重塑.     

戒烟对吸烟大鼠气道上皮细胞核因子κB、基质金属蛋白酶9及金属蛋白酶组织抑制物1表达的影响

目的 通过研究吸烟及戒烟大鼠气道上皮细胞核因子κB(NF-κB)、细胞基质金属蛋白酶9(MMP-9)及细胞金属蛋白酶组织抑制物1(TIMP-1)mRNA及蛋白质的表达水平,探讨吸烟及戒烟对慢性阻塞性肺疾病气道炎症和气道重塑的影响.方法 雄性Wistar大鼠24只,随机分为对照组、吸烟组和戒烟组,每组8只.分别采用原位杂交和免疫组织化学的方法检测各组大鼠气道上皮细胞中NF-κB、MMP-9及TIMP-1 mRNA及蛋白的表达水平.结果 ①与对照组(0.29±0.06,0.29±0.06)相比,吸烟组(0.45±0.04,0.41±0.03)、戒烟组(0.40±0.05,0.37±0.03)NF-κB mRNA和蛋白表达水平均增高(P值均＜0.05);与吸烟组相比,戒烟组NF-κB mRNA和蛋白表达水平降低(P值均＜0.05).②与对照组(0.30±0.06,0.30±0.06)相比,吸烟组(0.52±0.03,0.51±0.07)、戒烟组(0.38±0.03,0.33±0.02)MMP-9 mRNA和蛋白表达水平均增高(P值均＜0.05);与吸烟组相比,戒烟组MMP-9mRNA和蛋白表达水平均降低(P值均＜0.05).③与对照组(0.26±0.04,0.26±0.04)相比,吸烟组(0.49±0.05,0.37±0.03)、戒烟组(0.42±0.04,0.35±0.03)TIMP-1 mRNA和蛋白表达水平均增高(P值均＜0.05);与吸烟组相比,戒烟组TIMP-1 mRNA和蛋白表达水平降低(P值均＜0.05).④与对照组(1.00±0.02,1.00±0.02)相比,吸烟组(1.07±0.14,l.37±0.19)MMP-9/TIMP-1 mRNA和蛋白表达值大于1(P值均＜0.05),而戒烟组(0.92±0.13,0.94±0.10)MMP-9/TIMP-1 mRNA和蛋白表达值小于1(P值均＜0.05).⑤各组NF-κB和MMP-9的mRNA及蛋白的表达呈正相关(r值分别为0.87和0.66,P值均＜0.05).结论 吸烟大鼠气道上皮细胞NF-κB、MMP-9和TIMP-1 m-RNA及蛋白的表达水平升高,并且MMP-9/TIMP-1大于1,戒烟后NF-κB、MMP-9和TIMP-1的表达有所下降,且MMP-9/TIMP-1小于1,提示吸烟可以引起气道上皮的炎症和重塑,戒烟可以减轻气道炎症和重塑.     

姜黄素对哮喘大鼠气道重塑及MMP-9表达的影响

目的探讨哮喘大鼠气道重塑与基质金属蛋白酶-9(MMP-9)表达的关系以及姜黄素的干预作用。方法采用随机分组的方法,将Wistar大鼠随机分成对照组、哮喘组和姜黄素干预组,6周后处死大鼠,收集肺组织标本观察病理改变,采用免疫组化技术结合计算机病理图像分析系统,测定3组大鼠气道形态学参数及支气管上皮细胞MMP-9、基质金属蛋白酶抑制因子1(TIMP-1)的相对含量。结果哮喘组支气管总管壁厚度和平滑肌厚度明显高于其他两组;MMP-9、TIMP-1广泛分布于气道黏膜上皮。哮喘组MMP-9、TIMP-1的平均灰度值明显低于对照组和姜黄素组;哮喘组MMP-9/TIMP-1比例失衡。结论姜黄素可减少气道壁和平滑肌增生而抑制哮喘气道重塑,其机制可能与下调MMP-9的表达,调节MMP-9/TIMP-1之间的平衡有关。     

咳喘宁对支气管哮喘大鼠气道重塑及MMP-9、TIMP-1的影响

目的 观察咳喘宁对支气管哮喘大鼠气道形态学和基质金属蛋白酶-9（MMP-9）、基质金属蛋白酶组织抑制剂-1（TIMP-1）的影响.方法 40只SD大鼠随机分为正常组、模型组、咳喘宁高、低剂量组（27 和13.5 g生药/kg体重）、桂龙咳喘宁胶囊对照组（0.41 g/kg体重）,每组8只.除正常组外以卵蛋白致敏并吸入激发法制备大鼠支气管哮喘模型,各治疗组均从第1次哮喘激发开始（造模第3周）至处死前每天灌胃给药,激发并给药4 w后处死大鼠,取肺组织HE染色,彩色图像分析仪测量支气管管壁厚度、平滑肌厚度,采用ELISA双抗体夹心法测定肺组织MMP-9、TIMP-1含量.结果 与正常组比较,模型组大鼠支气管管壁和平滑肌厚度、肺组织MMP-9、TIMP-1含量及二者比值明显增加（P＜0.01）;与模型组比较,各治疗组均可显著降低支气管管壁和平滑肌厚度（P＜0.01）,降低肺组织MMP-9、TIMP-1含量以及二者比值（P＜0.05或P＜0.01）;且咳喘宁高、低剂量组优于桂龙咳喘宁胶囊组（P＜0.05或P＜0.01）.结论咳喘宁可通过降低肺组织MMP-9和TIMP-1含量,调节二者比值,抑制支气管哮喘大鼠气道壁增厚和平滑肌增生肥大,从而抑制支气管哮喘大鼠气道重塑.     

广谱基质金属蛋白酶抑制剂对高血压肾纤维化的影响

目的 研究多西环素(DOX)对卒中易感型自发性高血压大鼠(SHR-SP)肾脏基质金属蛋白酶(MMPs)及金属蛋白酶组织型抑制剂(TIMPs)活性的影响,探讨DOX对高血压肾纤维化病理转归的作用机制.方法 选用7周龄雄性SHR-SP随机分为药物干预组和对照组,定期观察大鼠体重、测量无创鼠尾压、尿量、尿肌酐、尿蛋白变化.观察终止时进行血流动力学分析;测定血清肌酐、尿素氮浓度;采用组织病理、明胶酶谱和逆明胶酶谱等方法观察各组大鼠肾脏组织学改变和MMP-2、MMP-9、TIMP-1、TIMP-2等活性变化.结果 收缩压、脉压、血清肌酐浓度在DOX组与对照组之间无统计学差异,但DOX组有升高趋势;从19周龄起,DOX组大鼠尿蛋白浓度与尿肌酐浓度比值即高于对照组[(8.3±6.4 vs 3.3±2.0)mg/μmol,P＜0.05];病理染色显示肾小管损伤平均指数和胶原容积分数均高于对照组(损伤平均指数:3.14±0.47 vs 2.69±0.38,P＜0.05;胶原容积分数:10.5%±2.7% vs 6.6%±1.9%,P＜0.01);与血压正常大鼠相比,高血压大鼠肾脏MMP-2、MMP-9、TIMP-1和TIMP-2的活性升高;药物干预后MMP-2、MMP-9活性降低(MMP-2:2.62±0.75 vs 3.39±0.92;MMP-9:2.89±1.13 vs 4.01±0.91,P＜0.05),而TIMP-1、TIMP-2活性则显著升高(TIMP-1:2.89±1.76 vs 1.54±0.86,P＜0.05;TIMP-2:1.69±0.47 vs 1.06±0.47,P＜0.01).结论 广谱基质金属蛋白酶抑制剂DOX可以抑制SHR-SP肾脏中MMP-2、MMP-9活性,加重高血压造成的肾脏损害.在肾脏损害发生后,抑制MMPs活性可能会加重高血压肾脏纤维化的进展.     

支气管哮喘大鼠模型大小气道病理学的动态变化及预防性吸入糖皮质激素的干预作用

目的 探讨支气管哮喘(简称哮喘)大鼠气道重塑的形态学动态变化及吸入糖皮质激素的干预作用.方法 按随机数字表法将72只清洁级雄性Wistar大鼠分为对照组、哮喘组(卵白蛋白)、哮喘干预组(布地奈德+卵白蛋白),每组大鼠24只,分别于雾化激发后第7天、第28天、第35天处死每组大鼠中8只进行气道形态学观察,并采用病理图像分析系统测量大鼠的气道形态学参数.气道被分为大气道和小气道两个等级进行分析.结果 大气道病理学变化:与相应正常对照组相比,28 d、35 d哮喘组内管壁厚度、平滑肌厚度明显增厚(P<0. 05或<0. 01);治疗28 d、35 d后管壁厚度、平滑肌厚度与相应哮喘组相比明显减轻(P<0. 05或<0. 01),接近于正常对照组水平(P值均＞0. 05).小气道病理学变化:与相应正常对照组相比,28 d、35 d哮喘组内管壁厚度、平滑肌厚度、胶原沉积明显增厚(P<0. 05或<0. 01);经治疗后28 d、35 d组平滑肌厚度与相应哮喘组相比差异无统计学意义;而胶原沉积在治疗28 d、35 d组与相应哮喘组相比明显减少(P<0. 01);内管壁厚度治疗35 d组与相应哮喘组相比差异开始下降,但仍高于正常对照组(P值均<0. 05).结论 气道重塑累及整个气道,大气道发生重塑较小气道出现早且较重.早期预防性吸入糖皮质激素治疗可有效的干预哮喘大鼠气道壁胶原的沉积,但对气道平滑肌层的增厚干预作用较弱;吸入激素对大气道重塑的抑制作用较小气道作用明显.     

H2松弛素对慢性阻塞性肺疾病大鼠支气管平滑肌增殖的抑制作用

目的探讨H2松弛素对慢性阻塞性肺疾病(COPD)大鼠支气管平滑肌增殖的抑制作用。方法观察正常对照组、COPD模型组及松弛素治疗组大鼠肺组织的病理变化,比较各组大鼠支气管壁及平滑肌厚度,检测基质金属蛋白酶(MMP)-1、MMP-9、基质金属蛋白酶组织抑制剂(TIMP)-1表达水平及MMP-1/TIMP-1、MMP-9/TIMP-1比值。结果与正常对照组大鼠相比,COPD模型组大鼠肺支气管壁及平滑肌厚度显著增厚,且松弛素治疗组大鼠肺支气管壁厚度及平滑肌厚度与COPD模型组大鼠相比显著降低(P0.05)。COPD模型组大鼠组织中MMP-1、MMP-9、TIMP-1的表达水平均高于正常对照组(P0.05),且MMP-1/TIMP-1、MMP-9/TIMP-1比值与正常对照组相比,呈现明显升高趋势(P0.05);而对比COPD模型组大鼠,松弛素治疗组大鼠组织中MMP-1、MMP-9、TIMP-1的表达有所降低(P0.05),且MMP-1/TIMP-1、MMP-9/TIMP-1比值与COPD模型组相比均降低(P0.05)。结论松弛素能抑制大鼠肺组织结构病理变化,抑制COPD气道平滑肌的增殖。     

氨茶碱对支气管哮喘气道重塑大鼠肺组织MMP-9及其基因表达的调节

目的 观察氨茶碱对支气管哮喘气道重塑大鼠气道形态学和转化生长因子β1(TGF-β1)、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)及其基因表达的调节作用.方法 24只SD大鼠随机分为正常组、模型组、治疗组(35 mg/kg),每组8只,除正常组外以卵蛋白致敏并吸入激发法制备大鼠哮喘模型,治疗组、模型组从第1次哮喘激发开始(第15天)分别给予氨茶碱、生理盐水1次/d灌胃给药,用药4 w后处死大鼠,取肺组织HE染色,彩色图像分析仪测量支气管壁面积、支气管平滑肌面积,采用免疫组化法测定TGF-β1含量,ELISA法测定肺组织MMP-9含量,RT-PCR法测定MMP-9 mRNA含量.结果 与正常组比较,模型组大鼠支气管壁面积、平滑肌面积、肺组织MMP-9含量及MMP-9 mRNA含量明显增加(P＜0.01);与模型组相比,治疗组大鼠支气管壁面积、平滑肌面积、肺组织TGF-β1、MMP-9、MMP-9 mRNA含量均显著降低(P＜0.01).结论 氨茶碱可通过下调哮喘气道重塑大鼠肺组织MMP-9 mRNA表达、抑制MMP-9合成、抑制TGF-β1产生从而抑制支气管哮喘大鼠气道重塑.     

基质金属蛋白酶在心肌肥厚大鼠中的作用及强力霉素的干预效果

目的:观察心肌肥厚大鼠模型中基质金属蛋白酶(MMP)-2,MMP-9及其抑制剂(TIMP-1)的表达及强力霉素干预后对其影响。方法:24只大鼠随机分为对照组(A组,只给予0.9%氯化钠溶液腹腔注射);造模组(B组)和药物干预组(C组)均用去甲肾上腺素1.06mg/kg腹腔注射,bid,注射15d,建立大鼠心肌肥厚模型,C组造模同时给予强力霉素10mg/kg腹腔注射,qd,给药15d。全部动物于给药后16d处死测定全心质量指数、左室质量指数、心肌胶原含量、心肌组织MMP-2,MMP-9,TIMP-1、心肌胶原容积分数(CVF)。结果:与A组比较,B组全心质量指数、左室质量指数、MMP-2、MMP-9阳性表达率、心肌胶原含量及CVF均明显增加(P<0.05),TIMP-1阳性表达率明显降低(P<0.05)。与B组比较,C组全心质量指数、左室质量指数、MMP-2、MMP-9阳性表达率、心肌胶原含量及CVF均明显降低(P<0.05),TIMP-1阳性表达率增加(P<0.05)。结论:去甲肾上腺素诱导的心肌肥厚大鼠MMPs/TIMPs系统平衡破坏,使基质胶原降解与合成平衡破坏,从而导致心室重构。强力霉素可通过抑制MMP来逆转心室重构。     

MMP-9、TIMP-1分别对哮喘小鼠和气道重塑小鼠作用的比较研究

目的研究基质金属蛋白酶-9（matrix metalloproteinase-9,MMP-9）和基质金属蛋白酶抑制剂-1（tissue inhibitor matrix metalloproteinase-1,TIMP-1）在小鼠哮喘模型和气道重塑模型中表达作用的区别。方法30只BALB／c雌性小鼠按随机数字表法分为哮喘组（n=10）、气道重塑组（n=10）和生理盐水对照组（n=10）。通过鸡卵清白蛋白（ovabumin,OVA）滴鼻和腹腔注射的的方法分别建立小鼠哮喘模型和气道重塑模型。通过病理学观察气道炎症和气道重塑。用免疫组化法测定MMP-9和TIMP-1蛋白的表达;RT-PCR测定MMP-9和TIMP-1的基因水平表达。结果病理学显示哮喘组气道痉挛,大量炎性细胞浸润;气道重塑组呈现气道上皮指状增生,管腔内容物增多,上皮下纤维化。免疫组化结果显示哮喘组MMP-9为8868.8±3544.5,TIMP-1为4783±1508.1,二者比值为1.85;气道重塑组MMP-9为4383.1±2498.6,TIMP-1为6542.3±3026.6,气道重塑组MMP-9／TIMP-1的比值为0.67。二者有统计学意义（P〈0.01）。RT-PCR结果显示气道重塑组MMP-9 mRNA的表达低于哮喘组,而气道重塑组TIMP-1 mRNA的表达高于哮喘组。结论MMP-9主要在哮喘气道炎症中表达增高,而TIMP-1则在气道重塑过程中表达升高,二者的比例失调可能是哮喘的发病机制之一。     

c-Jun氨基末端激酶磷酸化在支气管哮喘大鼠气道重塑中的作用及糖皮质激素的影响

目的 研究c-Jun氨基末端激酶(JNK)磷酸化在支气管哮喘(简称哮喘)气道重塑中的作用,探讨糖皮质激素对白细胞介素(IL)-1β、JNK及哮喘气道重塑的影响.方法 将48只SD大鼠按随机数字表法分为对照组、哮喘组、布地奈德组和地塞米松组,每组12只,实验组以卵清白蛋白致敏和激发复制哮喘气道重塑模型,干预组分别于每次雾化激发前以布地奈德雾化或地塞米松腹腔注射干预,对照组以生理盐水代替卵清白蛋白致敏和激发.采用图像分析技术测定支气管壁厚度(Wat)和平滑肌厚度(Wam),ELISA法测定血清、BALF中IL-1β浓度,免疫组织化学检测肺内磷酸化JNK(P-JNK)及其下游物磷酸化c-Jun蛋白表达,Western blot检测肺匀浆P-JNK表达,直线相关分析Wat、Warn与P-JNK蛋白的平均吸光度(mA)的相关性以及P-JNK蛋白的mA与血清、BALF IL-1β浓度的相关性.结果 哮喘组气道壁厚度较对照组明显增加,其血清和BALF中IL-1β浓度[分别为(81±4)ng/L、(331±15)ns/L]高于对照组[(53±6)ng/L、(130±9)ns/L](t值分别为-8.62、-24.10,均P<0.01);免疫组织化学显示哮喘组P-JNK和P-c-Jun蛋白表达增高;Western blot检测哮喘组P-JNK蛋白的mA为1.66±0.16高于对照组的1.00±0.00(t=-8.35,P<0.01);布地奈德、地塞米松均可抑制JNK的磷酸化;各组Wat、Waln与P-JNK mA均呈高度正相关(r值分别为0.700、0.769,均P<0.01,rg=48),P-JNK的mA与血清、BALF IL-1β浓度均呈显著正相关(r值分别为0.689、0.805,均P<0.01).结论 JNK磷酸化与哮喘气道重塑密切相关;糖皮质激素能抑制JNK磷酸化,其机制之一可能是下调IL-1β表达.     

Tissue inhibitor of metalloproteinase-1 levels in bronchoalveolar lavage fluid from asthmatic subjects.

Airway remodeling is a well-recognized feature in patients with chronic asthma. The accumulation in the submucosa of fibrous proteins that are substrates of matrix metalloproteinases (MMP), and the demonstration of increased levels of MMP-9 in bronchoalveolar lavage fluid, prompted us to determine whether there was an imbalance between MMPs and tissue inhibitors of metalloproteinase (TIMP) in such patients. We investigated the presence of TIMPs and other MMPs. TIMP levels were compared with those of all MMPs and inflammatory cytokines. Adults with stable asthma, either untreated or treated with glucocorticoids (GCs), were enrolled. Healthy nonsmokers served as a control population. MMPs and TIMPs were identified through zymography or immunoblotting. TIMPs, MMPs, and cytokines were measured with enzyme immunoassays. TIMP-1 levels were significantly higher in untreated asthmatic subjects than in GC-treated subjects or controls (p < 0.0001), and were far greater than those of MMP-1, MMP-2, MMP-3, and MMP-9 combined. TIMP-2 was undetectable. TIMP-1 levels were correlated with levels of interleukin-6 (p < 0.012) and the number of alveolar macrophages recovered (p < 0.005). This observation has important implications, since an excess of TIMP-1 could lead to airway fibrosis, a hallmark of airway remodelling in patients with chronic asthma.     

孟鲁司特钠对支气管哮喘患者血清MMP-9和TIMP-1水平的影响

目的 通过采用酶联免疫吸附试验（ELISA）法测定支气管哮喘（简称哮喘）治疗前后血清中基质金属蛋白酶-9（matrix metalloproteinase-9,MMP-9）和基质金属蛋白酶组织抑制剂1（tissue inhibitor of metalloproteinases-1,TIMP-1）水平,观察白三烯受体拮抗剂孟鲁司特钠对轻度持续性哮喘患者血清中MMP-9和TIMP-1水平的影响.方法 选取轻度持续性哮喘患者61例,随机分成治疗组29例和对照组32例,治疗组使用常规治疗＋孟鲁司特钠10 mg每日一次口服,疗程为7～14 d,对照组使用常规治疗,疗程为7～14 d,采用ELISA法测定两组治疗前后血清MMP-9和TIMP-1水平,并对其变化进行分析比较.结果 ①治疗后治疗组血清MMP-9水平[（22.75±6.51） μg/L]明显低于对照组治疗后[（28.93±7.59）μg/L]（P＜0.05）;治疗组治疗前血清MMP-9水平[（29.07±7.83） μg/L]明显高于治疗组治疗后[（22.75±6.51）μg/L]（P＜0.05）.②治疗后治疗组血清TIMP-1[（10.74±4.14） μg/L]明显低于对照组治疗后[（13.75±2.59） μg/L]（P＜0.05）;治疗组治疗前血清TIMP-1水平[（13.76±3.53） μg/L]明显高于治疗组治疗后[（10.74±4.14） μg/L]（P＜0.05）.结论 孟鲁司特钠可明显降低轻度持续性哮喘患者血清中MMP-9和TIMP-1的水平.MMP-9和TIMP-1的水平可作为轻度持续性哮喘患者疗效判断的指标之一.孟鲁司特钠可能会通过下调哮喘患者血清MMP-9和TIMP-1的水平,减少气道细胞外基质沉积.     

Matrix metalloproteinase-9 expression in asthma: effect of asthma severity,allergen challenge,and inhaled corticosteroids

BACKGROUND: Asthma is associated with remodeling of the extracellular matrix (ECM) and increased airway obstruction, and the mechanisms of this process are unknown. Matrix metalloproteinases (MMPs) are a group of enzymes capable of degrading the ECM. They are released along with their inhibitors, tissue inhibitor of MMP (TIMP). STUDY OBJECTIVE:s: To determine whether severe, persistent asthma is associated with increased levels of MMP-9 in the airway compared with mild asthma, and to assess the effect of both allergen exposure and steroid treatment on MMP-9 and TIMP-1 levels. DESIGN: Prospective analysis of levels and activity of MMP-9 and TIMP-1 in BAL fluid (BALF) and induced sputum obtained from asthmatics of differing disease severity. In patients with mild asthma, MMP-9 and TIMP-1 levels were studied in induced sputum following allergen challenge and in BALF after inhaled steroid therapy. PATIENTS: Eighteen patients with mild asthma, 10 patients with severe asthma, and 10 nonsmoking, atopic subjects had their sputum studied. Fourteen of the patients with mild asthma underwent allergen challenge. BAL was collected from 16 patients with mild asthma before and after 4 weeks treatment with inhaled budesonide, 800 micro g bid, or placebo. RESULTS: Patients with severe asthma had increased levels and activity of sputum MMP-9 in their sputum compared with patients with mild asthma and normal subjects. Allergen challenge increased the MMP-9/TIMP-1 ratio and MMP-9 activity. Inhaled budesonide had no effect on MMP-9 or TIMP-1 in patients with mild asthma. CONCLUSIONS: MMP-9 may play a role in chronic airway inflammation and remodeling in asthma, as concentrations are increased in severe, persistent asthma and following allergen challenge. Inhaled steroids may not affect MMP-9 and TIMP in patients with mild asthma, and additional studies in patients with more severe asthma are needed.     

支气管哮喘大鼠气道重塑中肺泡巨噬细胞的作用

目的研究支气管哮喘(简称哮喘)大鼠气道重塑过程中肺泡巨噬细胞(AM)的变化及其作用。方法48只清洁级雄性幼年SD大鼠按随机数字表法分为正常对照组(A组)、哮喘3d组(B组)、哮喘14d组(C组)和哮喘30d组(D组),每组12只。应用鸡卵白蛋白(OVA)建立哮喘大鼠模型,纯化支气管肺泡灌洗液(BALF)中的AM,测定AM中肿瘤坏死因子α(TNF-α)、前列腺素E2(PGE2)的含量和基质金属蛋白酶9基因(MMP-9mRNA)及其组织抑制物1基因(TIMP-1mRNA)的表达,并测量大鼠支气管壁总面积和平滑肌面积,计算单位基底膜周径(Pbm)的支气管壁厚度(WAt)和平滑肌厚度(WAm)。结果D组WAt和WAm[(85±9)μm2/μm、(28.6±4.9)μm2/μm]与A组[(67±10)μm2/μm、(16.8±2.4)μm2/μm]比较差异有统计学意义(t值分别为2.938、3.227,P均<0.01);D组AM中TNF-α和PGE2含量[(0.68±0.25)μg/L、(0.122±0.030)μg/L]与A组[(0.37±0.09)μg/L、(0.079±0.018)μg/L]比较差异有统计学意义(t值分别为2.683、3.016,P均<0.01),与B组[(0.74±0.29)μg/L、(0.120±0.028)μg/L]、C组[(0.71±0.23)μg/L、(0.117±0.028)μg/L]比较差异无统计学意义(t值分别为1.624、0.472、0.935、0.533,P均>0.05);D组AM中MMP-9mRNA及TIMP-1mRNA含量吸光度(A)值分别为0.346±0.033、0.361±0.040,与C组(0.279±0.015、0.259±0.015)比较差异有统计学意义(t值分别为2.574、2.716,P均<0.01),D组(0.183±0.025)与B组(0.136±0.014)比较差异有统计学意义(t值分别为2.913、3.017,P均<0.01),D组(0.104±0.007)与A组(0.109±0.008)比较差异有统计学意义(t值分别为3.632、3.487,P均<0.01);各组AM中MMP-9mRNA含量与WAt、WAm呈正相关(r值分别为0.693、0.738,P均<0.01),AM中TIMP-1mRNA含量与WAt、WAm呈正相关(r值分别为0.823、0.876,P均<0.01)。结论哮喘大鼠AM及其分泌的一些细胞因子与气道重塑关系密切。     

基质金属蛋白酶9、基质金属蛋白酶抑制剂1和转化生长因子β1的表达与支气管哮喘不可逆性气流阻塞

目的探讨基质金属蛋白酶9（MMP-9）及基质金属蛋白酶抑制剂1（TIMP-1）和转化生长因子β1（TGF-β1）在支气管哮喘（简称哮喘）不可逆气流阻塞中的表达。方法2008年6月至12月就诊于山西医科大学第一医院的哮喘患者48例,根据应用β2受体激动剂后是否出现气流可逆,将哮喘患者分为可逆气流阻塞组（24例）不可逆气流阻塞组（24例）以及对照组（10名）。通过盐水诱导痰液,利用ELISA方法检测哮喘患者及对照者血清、诱导痰中的MMP-9、TIMP-1和TGF-β1浓度。结果哮喘患者血清及痰液中的MMP-9、TIMP-1和TGF-β1含量均高于对照组,不可逆气流阻塞组含量高于可逆气流阻塞组。血清与痰液中的该三种因子有良好的相关性。哮喘组血清及痰液中的MMP-9／TIMP-1比值均低于对照组,不可逆气流阻塞组痰液中的MMP-9／TIMP-1比值比可逆气流阻塞组减小,血中无变化。结论采用诱导痰的方法来获取气道内的分泌物是一种安全有效的方法。痰液和血清中的MMP-9、TIMP-1和TGF-β1均可以作为哮喘不可逆气流阻塞的生物标记物,痰液中的MMP-9／TIMP-1的比值比血清中更敏感地预测哮喘的不可逆气流阻塞。     

Metalloproteinase-9 in induced sputum correlates with the severity of the late allergen-induced asthmatic response

BACKGROUND: Asthma is characterized by airway inflammation and remodeling in which matrix metalloproteinases (MMPs) and tissue inhibitors of metalloproteinases (TIMP) play an important role. Allergen exposure activates the inflammatory/repair process in sensitized subjects. Induced-sputum analysis is a non-invasive method that allows the assessment of changes in inflammatory and remodeling mediators implicated in asthma. OBJECTIVES: To evaluate the changes in MMP-9 and its principal inhibitor (TIMP-1) in sputum and plasma of mild allergic asthmatic subjects after whole-lung allergen challenge. METHODS: Induced sputum and blood samples were obtained at baseline, and 6 and 24 h after challenge. MMP-9 and TIMP-1 levels in sputum and plasma were measured by ELISA. RESULTS: Allergen challenge increased the percentage of sputum eosinophils and MMP-9 levels 6 and 24 h after the challenge compared to baseline levels, but TIMP-1 levels did not vary significantly. A significant correlation was observed between MMP-9 levels at 6 h and the maximum percent fall in FEV(1) during the late response. Throughout the study, MMP-9 levels correlated significantly with the number of neutrophils in sputum. CONCLUSIONS: This study shows that analysis of induced sputum is a useful tool to study the variations in MMP-9 and TIMP-1 levels following allergen challenge, therefore allowing to evaluate their role in allergen-induced airway damage and repair.