基质金属蛋白酶-9参与吸烟所致气道黏液高分泌的信号转导通路

目的 研究基质金属蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9,MMP-9)在香烟所致气道黏液高分泌中的作用及其信号转导机制.方法 培养人气道BEAS-2B上皮细胞系,分别给予香烟烟雾提取物(cigarette smoke extract,CSE)和外源性表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)刺激,以MMP-9抑制剂Ⅰ(MMP-9inhibitorⅠ)为干预因素.采用RT-PCR检测黏蛋白(mucin,MUC)5ACmRNA,以Western blot检测MMP-9蛋白及磷酸化表皮生长因子受体(p-EGFR)蛋白含量,以ELISA检测MUC5AC蛋白及EGF蛋白含量,以明胶酶谱法测定细胞上清液中MMP-9活力.结果 以5%,10%,20%CSE染毒后,MUC5AC的基因转录和MUC5AC蛋白含量显著高于正常对照组,差异有统计学意义(P＜0.01),且呈现与CSE染毒浓度相关的趋势;同时,10%,20%CSE染毒组伴有MMP-9蛋白含量及MMP-9明胶酶活力增高,与对照组相比,差异有统计学意义(P＜0.01).20%CSE染毒能增加EGF蛋白、p-EGFR蛋白、MUC5AC蛋白含量及MUC5AC的基因转录,MMP-9inhibitorⅠ能显著下调CSE染毒引起的上述变化,与单纯CSE染毒组相比,差异有统计学意义(P＜0.05),但MMP-9 inhibitorⅠ不能下调外源性EGF刺激引起的p-EGFR蛋白、MUC5AC蛋白含量和MUC5AC基因转录水平增加的效应(P＞0.05).结论 在香烟所致气道黏液高分泌过程中,MMP-9能水解产生可溶性EGF,后者结合并磷酸化EGFR,从而启动下游信号通路,增加MUC5AC基因转录和蛋白产物生成.

Role of Matrix Metalloproteinase-9 in Signal Transduction Pathway of Cigarette Smoke-induced Airway Mucous Hypersecretion