基质金属蛋白酶及其抑制物在高碳酸血症大鼠肺组织中的表达

目的:观察单纯高碳酸血症大鼠模型的血清中性粒细胞蛋白酶(NE)、基质金属蛋白酶-2(MMP-2)、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)和金属蛋白酶组织抑制剂(TIMP-1)的活性,以及它们在肺组织中的表达,探讨高浓度二氧化碳(CO2)引起肺组织损伤的机制。方法:雄性Wistar大鼠40只,随机分为正常对照组(A组,20只大鼠)、高碳酸血症组(B组,20只大鼠)。B组大鼠置于高CO2舱中,并向舱中匀速输入6%CO2混合气体(6%CO2,21%O2,73%N2),每天7h,连续4周,完成大鼠高碳酸血症模型的复制。用ELISA法测定大鼠血清MMP-2、MMP-9、TIMP-1活性及NE活性;弹力纤维染色标本进行弹性纤维相对含量的测定;免疫组化方法检测肺组织中MMP-2、MMP-9及TIMP-1的表达及光镜下进行病理学观察。结果:B组大鼠血清MMP-2、MMP-9、TIMP-1活性与A组之间并无显著差异(P0.05);B组大鼠NE活性明显高于A组(P0.01);光镜下可见B组大鼠肺泡壁明显增厚,肺微血管内皮细胞损伤,小静脉扩张,血栓形成;小动脉内皮细胞肿胀,管腔狭窄,血管周围有袖套状水肿区;并可见小灶性肺实质出血;A组大鼠弹力纤维呈束状,连续无断裂;B组大鼠可见弹力纤维断裂降解,且肺组织中弹力纤维的含量较A组明显减少(P0.01);B组大鼠肺组织中MMP-2的表达明显低于A组(P0.01);而肺组织中MMP-9及TIMP-1的表达B组大鼠明显高于A组(P0.01)。结论:通过复制出常压、常氧、单纯高碳酸血症动物模型;单纯的PaCO2增高对肺动脉压无明显影响;高浓度CO2可以使NE活性明显增高,使弹性蛋白的降解增多,肺组织弹性纤维断裂降解,数量减少;在单纯高碳酸血症动物模型中,MMP-2的表达明显降低,MMP-9及TIMP-1在肺组织中表达明显增高,导致肺损伤。

Expression of matrix metalloproteinase and tissue inhibitor of metalloproteinase in lung tissue of hypercapnia rat model

AIM:To study the expression of matrix metalloproteinase-9(MMP-9),matrix metalloproteinase-2(MMP-2) and the tissue inhibitor of metalloproteinase(TIMP-1) in the lung tissue of the hypercapnia rat.METHODS:Forty Wistar rats were randomly divided into a control group (group A,n=20) and hypercapnia group (group B,n=20). Group B received mix gas exposure (6% CO2,21% O2,72% N2) 7 h daily for 4 weeks. The parameters we would examine were as follow:arterial blood gas; the mean pulmonary artery pressure;MMP-2,MMP-9,T...