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前言 基质金属蛋白酶(Metrix Metalloproteinases，MMPs)是一组钙、锌依赖的钛链内切酶家族，能够降解细胞外基质的多种成分，如：胶原、层粘连蛋白、蛋白多糖和弹性蛋白等。基质金属蛋白酶抑制剂(Tissue inhibitors of metalloproteinases，TIMPs)是其抑制剂，能够抑制MMPs，可能参与哮喘时细胞外基质的沉积。 支气管哮喘是由多种细胞参与的非特异性气道炎症。哮喘时炎症细胞穿透内皮及上皮基底膜，到达炎症部位，参与炎症反应。但是，单纯用气道炎症并不能完全解释支气管哮喘的所有病理改变。人们在支气管哮喘患者的尸检中发现，其气道壁结构发生了变化：气道壁、气道平滑肌明显增厚，即气道重塑。现在人们已认识到气道炎症和重塑是支气管哮喘的两大重要特征。气道平滑肌增生是气道重塑的重要表现，可引起气道高反应、增加气道阻力。已有研究表明，MMP-1、MMP-2参与哮喘时气道平滑肌重塑，但作为MMPs家族中主要成员的MMP-9及其抑制剂TIMP-1，是否参与哮喘时气道平滑肌重塑尚待研究。本研究的目的在于探讨哮喘时气道平滑肌及BALF中MMP-9、TIMP-1的表达及与气道重塑、气道炎症的关系。 实验材料 实验动物：豚鼠 实验仪器及试剂：卵蛋白，CW-Ⅰ型超声雾化器，Universal 32R离心机，Olympus-BX51显微照像系统，Metmorph／CoolSn砌AX70显微图像分析系统，MMP－9、TIMP－l免疫组化试剂会 实验方法 实验动物分组及哮喘模型的建立：豚鼠20只，雌雄不拘，体重200－250克，分为哮喘组10只，用10％卵蛋白IInl腹腔注射致敏，五周后用二％卵蛋白雾化吸人激发哮喘，隔日一次共12周；对照组10只，腹腔注射生理盐水lml，1周后雾化吸人生理盐水，隔日一次共12周。 取材和检测方法：各组豚鼠分别于末次激发后24h用1％戊巴比妥钠腹腔麻醉下开胸，经右心室插管至肺动脉，用 0．lmol／LPBS液快速冲洗，用生理盐水灌洗一侧肺，每次sail，回收灌洗液，共二次，用4％多聚甲醛200ml灌洗固定，取支气管肺组织，置于4％多聚甲醛中保存，石蜡包埋，切片，片厚IO卜m。＊＊u经双层无菌纱布过滤，4℃下 1200转／分离心 10分钟分离细胞，离心沉淀细胞涂片计数细胞总数及分数。在肺组织切片上选择切面完整。带有软骨的气道测量气道基底膜周长和平滑肌面积。用气道壁平滑肌面即基底膜周长作为气道面积比较不同个体及不同来源的气道。用免疫组化和图像分析系统测定气道平滑肌MMP－9。lMP叫的表达；用免疫组化和显微镜下计数BALF中MMP－9。TIMP一二免疫阳性细胞百分数。两组间均数采用t检验。 实验结果 1．哮喘豚鼠肺组织病理改变：哮喘豚鼠可见气道平滑肌增厚，管腔变窄，有时可见粘液栓阻塞，气道壁嗜酸性粒细胞数增加。 2．BALF中细胞总分数：哮喘组细胞总数 门。165．00） ·2·X 10’／Inl」及嗜酸性粒细胞分数百分比卜39．3。13．89）％」均较对照组〔细胞总数：门94。133．3）X 10丫Inl，嗜酸性粒细胞分数百分比（23．30。4．二3）啪」增高（1”＜O．0互）。 3．气道平滑肌面积（Was／Ph m）的比较：哮喘组气道平滑肌面积卜5．＊ 土2．28）卜m’／卜叫较对照组【（3．33。1．01）卜m’／卜叫明显增厚u＜o对门。 4．MMP－9JIMPJ免疫反应的变化：O）哮喘组及对照组BALF中巨噬细胞、淋巴细胞人酸性粒细胞及中性粒细胞MMP－9、TIMP一二均表达阳性；p）哮喘组BALF中MMP－9、TIMP一二阳性细胞百分比四MMP一9：（86．5土3．光）啪；T互MP一二：（91．4上二．7）助」均较对照组［MMP－9：（54 6。3．6）％；’I’IMP一二：（51．4。6．41）骚」明显增高（P＜0．01八门）哮喘组及对照组平滑肌上均．可见MMP－9、TIMP－l阳性反应呈棕黄色颗粒状；哮喘组MMP－9、gMP－1阳性反应［MMP—9平均灰度值：（107．42。9．85）；TIMP－1平均灰度值：（97．13上 13．96）」较对照组【MMP－9平均灰度值：（12．20。14．00）；TI］NP－l平均灰度值：（12．90。3．97）」明显增强（P＜0．of）；与才照组相 匕，哮喘组 MMP－9／TIMP－l比例失调（p＜0．05）。 讨 论 一、MMP－9、TIMP－l与哮喘时气道炎症 支气管哮喘是气道炎症性疾病，有多种炎症细胞参与。本研究显示哮喘组BALF细胞总数及嗜酸性粒细胞分数百分比较对照组明显增强；BAry中MMP－9在哮喘组及对照组的巨噬细胞、嗜酸性粒细胞、淋巴细胞以及中性粒细胞均表达阳性；且哮喘组MMP－9免疫阳性细胞百分比较对照组增强。MMP－9具有降解细胞外基质如IV型胶原的作用，而内皮及上皮基膜的主要成分是 ·3·IV型胶原。因而推测，哮喘时炎症细胞可能借助 MMP－9破坏内皮及上皮基膜的作用从外周血循环到达炎症部位，从而参与炎症反应。TIMP一二具有抑制MMP－9的作用。在本实验中，TIMP一二在?