组织金属蛋白酶及其抑制因子与肝纤维化
抗肝纤维化综述
抗肝纤维化研究进展摘要：肝纤维化（Hepatic Fibrosis）是细胞外基质(ECM)过度沉积，降解相对不足的结果。
肝纤维化是多数慢性肝病所共有的病理特征，并最终可能转变为肝癌。
而目前临床上尚无理想的治疗药物，因此防治形势依然很严峻。
本文就肝纤维化发生的机制以及α-干扰素、TGF-β1/Smads信号转导、基质金属蛋酶(matrixmetalloproteinases，MMPs)与肝纤维化之间的联系进行综述。
关键词：肝纤维化；α-干扰素；TGF-β1/Smads信号转导；基质金属蛋白酶肝纤维化（Hepatic Fibrosis）的形成是一个缓慢的动态过程，涉及到包括细胞—细胞因子—细胞外基质等构成的复杂网络结构，最终导致细胞外基质（ECM）过度沉积，降解相对不足[1]。
肝纤维化是慢性肝病的病理特征，也是肝硬化形成的病理基础。
随着肝组织的持续损伤，可能最终进展为肝癌[2]。
为了阻止和逆转肝纤维化和肝硬化的进展，临床上需采取有效的治疗措施进行抗纤维化治疗，而近年来的研究也表明肝纤维化患者经过有效的治疗是可以逆转的，但目前对于患者有效抗肝纤维化的药物相对较少，如何寻找和开发新的有效抗肝纤维化药物成为人们关注的热点和难点[3]。
1.肝纤维化形成的机制肝纤维化从形态学上讲是肝结缔组织（基质—蛋白多糖和非胶原糖蛋白）异常增生，肝窦毛细血管化（基底增厚和窗孔消失）；从生化考虑则为细胞外间质合成分泌增加，降解减少，肝内沉积增加，肝纤维化逐渐形成即瘢痕形成；从细胞考虑是产生ECM 的主要细胞—肝星状细胞（HSC，Hepatic Stellate Cell）被激活增殖合成分泌大量 ECM，而降解减少。
免疫学认为肝纤维化是CD8介导的疾病，活化的HSC可抑制 T细胞的活化，活化的 NK 细胞可杀伤活化的 HSC ，但B细胞促进 HSC 的活化[4]。
在肝纤维化发生时，一般可检测到 5 种主要的胶原蛋白，其中以Ⅰ、Ⅲ型为主，早期以Ⅲ型为主，后期以Ⅰ型为主[5,6 ],新形成的Ⅰ、Ⅲ型胶原形成纤维束，并沿这些细胞呈树枝状分布，形成新的纤维间隔[8]。
TIMP_1在肝纤维化形成发展过程中的影响研究_谢晶日
中华中医药学刊T IMP-1在肝纤维化形成发展过程中的影响研究谢晶日,朱振林,孙宁(黑龙江中医药大学附属第一医院消化内科,黑龙江哈尔滨150040)摘要:肝纤维化是对慢性肝损伤的一种修复反应,其实质是Ñ、Ó型胶原为主的细胞外基质(ex tracell u l ar ma tr i x,EC M)合成与降解失衡,在肝内过度沉积而形成的病理性疾病。
而基质金属蛋白酶(m atr i x me tall opro te i nas-es,MM P s)及其抑制因子(tissue i nhi b itor of m etall oprote i nases,T I M P s)是调节EC M降解的主要酶系。
T I M P-1是肝脏中仅有的两种基质金属蛋白酶组织抑制因子之一,被认为是肝纤维化发生过程中的重要因素。
关键词:肝纤维化;细胞外基质;基质金属蛋白酶;基质金属蛋白酶抑制因子中图分类号:R256.4文献标识码:A文章编号:1673-7717(2010)04-0690-03T I M P-1i n the P r ocess of the For mati o n and Devel o pm ent ofHepati c F i b r osis Infl u enceX IE Ji ng-r,i ZHU Zhen-li n(Th e F irstM ed i ca lH os p ital ofH eilongjiang Un i versity ofT rad itional Ch i nes e M ed i ci n e,H arb i n150040,H eil ong ji ang,Ch ina)A bstrac t:F i bros i s is a chron i c li v er dam age repa ir response,its essence i sÑ,Óco ll agen type o f ex trace llular m atr i x(EC M)ex tracell ular ma trix,syn t hesis and degradation o f i m balance i n the li ver,sed i m enta ry and for m a tion o f excessi ve sex d i sease.A nd m a trix me tall opro te i nases m atr i x m eta lloprote i nases MM P s,(the)and inh i bito ry factor(o f m eta llopro-te i nases i nhi b itor,T I M P s)tissue is to adj ust the m a i n enzym es EC M degradation.T I M P-1i s the on l y t w o k i nds o f liv-er ma tr i x me tall opro te i nases o rganization i nhibitory f ac t o r,is considered one o f the pro cess o f hepatic fi brosis i s an i m por-tant factor.K ey w ords:hepatic fi brosis;ex tracell ular ma trix;m atr i x m eta lloprote i nases;m atr i x m eta lloprote i nase i nhi b itor收稿日期:2009-11-19作者简介:谢晶日(1955-),男,黑龙江哈尔滨人,主任医师、教授,博士研究生导师,主要从事肝、胆、脾、胃疾病的中医药治疗和预防研究。
肝纤维化大鼠血清及肝组织基质金属蛋白酶-1及其抑制因子表达的变化
肝纤维化大鼠血清及肝组织基质金属蛋白酶-1及其抑制因子表达的变化罗国彪;舒建昌【摘要】目的检测肝纤维化大鼠血清及肝组织中基质金属蛋白酶-1 (MMP-1)和基质金属蛋白酶组织抑制因子-1(TIMP-1)表达,探讨MMP-1和TIMP-1在肝纤维化中的作用.方法 20只雄性SD大鼠随机均分正常组及模型组,每组各10只,其中模型组以四氯化碳腹腔注射方法制作大鼠肝纤维化模型,12周后同时处死大鼠,用酶联免疫吸附测定法、免疫组化染色检测血清MMP-1及TIMP-1含量及肝组织MMP-1及TIMP-1表达的变化,两组间数据采用统计软件SPSS 12.0进行分析.结果①与正常组(553.81 ±98.89) μg/L比较,模型组血清MMP-1含量较正常组明显下降(t=13.38,P＜0.01);模型组TIMP-1含量较正常组(10.17±1.35)μg/L升高,差异均有高度统计学意义(t=31.92,P＜0.01).②模型组肝组织MMP-1免疫组化图像分析面积百分比为(5.60±1.51)％,较正常组(19.20±1.48)％明显下降(t=14.37,P＜0.01);模型组TIMP-1免疫组化图像分析面积百分比较正常组明显升高,差异均有高度统计学意义(t=38.96,P＜ 0.01).结论模型组血清及肝组织MMP-1子IMP-1下降下表达减少,而TIMP-1表达增加,TIMP-1表达增加可能在肝脏纤维化过程发挥重要作用.%Objective To detect the expression of matrix metalloproteinase-1 (MMP-1) and tissue inhibitor of metalloproteinase-1 (TIMP-1) of hepatic fibrosis rats and discuss its role in hepatic fibrosis.Methods 20 male SD rats were divided into normal group and model group randomly with 10 rats in each group:model group were induced by intraperitional injection of carbon tetrachloride.All rats were sacrificed at the same time after 12 weeks.The levels of MMP-1 and TIMP-1 were detected in serum and livertissue by ELISA and immunohistochemical staining respectively,the data was analyzed by statistical software of SPSS 12.0.Results ①Compared with the normal group (553.81±98.89) μg/L,serum levels of MMP-1 in model group was found decreased (t =13.38,P ＜ 0.01),TIMP-1 in model group was found increased,the differences were statistically significant (t =31.92,P ＜0.01).②Hepatic tissue immunohistochemical image analysis area percentage of MMP-1 in model group was (5.60±1.51)％,it was lower than that in normal group [(19.20±1.48)％] (t =14.37,P ＜ 0.01); hepatic tissue immunohistochemical image analysis area percentage of TIMP-1 in model group was higher than that in normal group,the differences were statistically significant (t=38.96,P ＜ 0.01).Conclusion The levels of MMP-1 decreases and TIMP-1 increases significantly in liver tissues in model group,TIMP-1 may play a important role in hepatic fibrosis.【期刊名称】《中国医药导报》【年(卷),期】2013(010)023【总页数】3页(P22-23,27)【关键词】肝纤维化;基质金属蛋白酶-1;基质金属蛋白酶组织抑制因子-1【作者】罗国彪;舒建昌【作者单位】暨南大学医学院附属广州市红十字会医院消化内科,广东广州510220;暨南大学医学院附属广州市红十字会医院消化内科,广东广州510220【正文语种】中文【中图分类】R575肝纤维化是由于各种致病因子引起肝脏的损伤和炎症，导致纤维组织广泛增生和沉积，其发生、发展过程与细胞外基质（extracellular matrix，ECM）的沉积与降解相对失衡有关，而ECM的变化和组织基质金属蛋白酶-1（MMP-1）及基质金属蛋白酶组织抑制因子-1（TIMP-1）表达有密切的关系，本研究通过动物实验方法，结合既往实验基础上[1]，采用酶联免疫吸附测定法、免疫组化染色法分别检测正常及肝纤维化大鼠血清及肝组织MMP-1及TIMP-1表达的变化，分析两者在肝纤维化中的作用，以期为肝纤维化预防提供理论基础。
基质金属蛋白酶及其组织抑制因子和肝纤维化
脏中， ＨＳＣ Ｄｉｓ 间 隙 保 持 无 活 性 状 态 ， 一 定 程 度 上 是 在 ｓｅ 这 其 与 Ｉ胶 原 、 粘 连 蛋 白 、 白多 糖 等 组 成 的 ＥＣ 相 互 作 ＼ 一 层 蛋 Ｍ 用 的结 果 。 果 将 其 移 离 这 种 环 境 ， Ｃ 会 转 变 为 肝 纤 维 如 ＨＳ 就 化 中 所 见 的典 型 的 肌 成 纤 维 细 胞 。 种 现 象 表 明 肝 脏 基 质 这 的 降 解 可 能 与 肝 纤 维 化 的 发 病 有 关 。 迄 今 为 止 ， 种 假 设 但 这 只 是 建 立 在 Ｍ Ｍ Ｐ８ 肝 损 伤 或 纤 维 化 中 表 达 的 基 础 上 。 在 与
肝 细 胞 的 改 变 。 着 损 伤 的 加 重 ， Ｍ 和 血 管 发 生 过 度 增 随 ＥＣ
生联结 ， 后 形成肝纤维化或Fra bibliotek肝硬化的典型病理 改变。 最
三 、 Ｍ Ｐ 、 Ｍ Ｐ 与 肝 纤 维 化 的 发病 Ｍ ８ＴＩ ８ １ Ｍ Ｍ Ｐ 、 Ｉ Ｐ 在 肝 纤 维 化 进 程 中 的 作 用 ： 常 肝 、 ８Ｔ Ｍ ８ 正
Ｍ Ｍ Ｐ 及 Ｔ Ｍ Ｐ 的 影 响 。 文 就 Ｍ Ｍ Ｐ 和 ＴＩ Ｐ 在 肝 纤 维 ８ Ｉ ８ 本 ８ Ｍ ８
期 ， Ⅳ型 胶 原 和 纤 维 素 结 合 素 沉 积 于 Ｄｉｓ 间 隙 ； 性 损 Ⅲ、 ｓｅ 慢 伤 进 程 中 ， Ｉ型 胶 原 、 形 蛋 白 、 性 蛋 白及 层 粘 连 蛋 白 Ｉ、＼ 波 弹 的沉 积 量 不 断 增 加 ， Ｉ 胶 原 增 加 最 为 明 显 。 生 成 的 基 以 型 新 质 在 Ｄｉｓ 间 隙 沉 积 本 身 可 能 会 引 起 ＨＳ 网 状 内皮 细 胞 和 ｓｅ Ｃ、
基质金属蛋白酶及其抑制剂在肝纤维化中的表达变化
ＭＭＰ 是 一组 重要 的锌 离 子依 赖 的蛋 白水 解 酶 ， ｓ 它
是肝 内 Ｅ Ｍ 在 生 理 和 病 理 状 态 下 降 解 的 主 要 酶 Ｃ
类， 能够 降解胶 原 ， 白多糖 等 细胞 外 基 质 成 份 ， 蛋 对 肝组织 的胶 原 沉 积 和组 织 结 构 的 改 建 具 有 重 要 作 用… 。多项 研究 表 明肝 脏 指数 、 １ ］ 谷丙 转 氨 酶 （ Ｔ） ＡＬ 是检 测肝 功能损 害 程 度 的 常用 指 标 ， 清透 明质 酸 血 （ ＨＡ） 一种 肝 脏 问 充 质 细 胞 合 成 的糖 胺 聚 糖 ， 是 肝 细胞 对其 产生 和代 谢 需 要 经 过 多个 步骤 ， 降解 过 其
显 示 肝 组 织 内 Ｉ、 型 胶 原 蛋 白 、 Ⅲ ＭＭＰ １ ＴＩ ～ 的 表 达 较 正 常 组 显 著 增 加 。结 论 一及 ＭＰ １
变 化 可能 是 导致 肝 纤 维 化 的 重 要 机 制 之 一 。
肝 组 织 中 ＭＭＰ １ Ｔ ＭＰ １的 表 达 一及 Ｉ 一
［ 键 词 ］ 肝 纤 维 化 ； 基 质 金 属 蛋 白酶 一 ； 金 属 蛋 白 酶组 织 抑 制 因子 一 关 １ １ ［ 中图 分 类 号 ］ Ｒ５ ５ ２ ７．９ ［ 献 标 识 码 ］ Ａ 文 ＤＯＩ １ ． ８ ０ ｚ ｚｈ ． ０ ２ ０ ． １ ：０ ３ ７ ／ ｇ ｚ ｘ ２ １ ． ３ ０ ４
［ ｖ ｗｏ ｄ ］ Ｈ ｅ ａ ｉ ｆｂ ｏ ｉ ； Ｍ Ｍ Ｐ １； ＴＩ Ｐ １ Ｋｅ ｒ ｓ ｐ ｔ ｉｒ ｓｓ ｃ 一 Ｍ ～
肝纤 维化 是 多种慢 性肝 脏疾 病共 同 的病理 基础 与特 征 ， 主 要 表 现 为 以胶 原 为 主 的细 胞 外 基 质 它 （ｘｒｃｌ ｌｒｍａｒ ， Ｃ 各 成分 合 成 增 多 ， ｅ ｔａｅｌ ａ ｔｉ Ｅ Ｍ） ｕ ｘ 降解
复方黄芪颗粒对肝纤维化大鼠肝脏基质金属蛋白酶-2、金属蛋白酶组织抑制因子-2蛋白表达的影响
１ ．中国人 民解放军第 ３２医院中西 医结合科 （ ０ 北京 ，１０ ３ ） ２ ００ ９ ．中 国人 民解放军第 ３２医院病理科 ０
摘
要
目的 ：探讨 复方黄 芪颗粒对肝 纤维化 大鼠肝脏基质金属 蛋 白酶一 （ ２ ＭＭＰ２ 、金属 蛋 白酶组 织抑 制 因子－ ．）
２ （ Ｉ Ｐ２ ＴＭ ．）蛋白表 达的影 响。方 法 ：应 用 Ｃ ｅａｌｒ 定 量计 分 系统 ，病理 组 织 学观 察 等方 法 ，结合 细胞 外基 质 ｈｖｌｅ 半 ｉ
ｓａｎ ｎ ｎ ｐ ｃａ ｔｉ ｉ ｇ ｔｅ ｄ ｎ ｍｉａ ｈ ｎ ｅ ｆ ｅ ａｉ ｉｔｌｇ ｆ ａ ｓｗ ｒ ｂ ｅ ｖ ｄ ｔ ｅｅ ｍｉ ｅ ｔ ｅｃ ｒ ｔ ｅ ｅｆ ｃ ｆ ｔｉ ｉｇ ａ ｄ ｓ ｅ ｉｌｓ ｎｎ ， ｈ ｙ ａ ｃ ｌｃ ａ ｇ ｓｏ ｐ ｔ ｈ ｓ ｏ ｙ ｏ ｔ ｅ ｅ ｏ ｓ ｒ ｅ ｏ ｄ ｔｒ ｎ ｕ ａｉ ｆ ｔｏ ａ ｈ ｃ ｏ ｒ ｈ ｖ ｅ ｃ ｍｐ ｕ ｄ ｇａ ｕｅ ｏ ａ ｇ ｉ Ｂｙ ｕ ｉｇ ｉ ｏ ｏ ｎ ｒ ｎ ｌ ｆＨｕ ｎ ｑ ． ｓｎ ｍｍｕ ｏ ｉ ｏ ｈ ｍｉａ ｔ ｏ ｎ ｈ ｓ ｃ ｅ ｃ ｌｍｅｈ ｄ， ｔ ｅ ｄ ｎ ｍｉ ｃ ａ ｇ ｓ ｉ ｘ ｒ ｓ ｉｎ ｏ ｔ ｈ ｙ ａ ｃ ｈ ｎ ｅ ｎ ｅ ｐ ｅ ｓ ｆＭＭＰ ２，ＴＩ 一 ｏ 一 ＭＰ ２ ｗｅ ｅ ｄ ｔｒ ｎ ｄ ｉ ｖ ｒｔ ｓ ｅ ｒ ｍ ｔ ｅｅ ｐ ｒ ｎ ａ ａｓ Ｒｅ ｕ ｔ ： Ｃ ｍｐ ｒ ｄ ｗ ｔ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌ ｏ ｐ，ｉ ｈ ｃ ａｓｗｉ ｅ ａｉ ｒ ｅｅ ｍｉ ｅ ｆ ｅ ｓｕ ｓ ｏ ｈ ｘ ｅ ｍｅ ｔｌ ｔ． ｓ ｌｓ ｎｉ ｉ ｆ ｉ ｒ ｏ ａｅ ｉ ｔ ｏ ｔ ｕ ｈｈ ｏｇ ｒ ｎｗ ｉｈｒｔ ｔ ｈ ｐ ｔ ｈ ｃ ｆ ｒｓｓｗｅ ｅ ｎ ｔｔ ａｅ ｔ ｏ ｏ ｎ ａ ｕ ｅ ｏ ａ ｇ ｉ ｈ ｉ ｏｏ ｉａ ｘ ｍｉａ ｉｎ ｏ ａ ｉｅ ｓｉ ｈ ｒａ ｍｅ ｔｇ ｏ ｐ ｉ ｏｉ ｂ ｒ ｏ ｒ ｔｄ ｗｉ ｃ ｍｐ ｕ ｄ ｇ ｎ ｌ ｆＨｕ ｎ ｑ ，ｔ ｅ ｈ ｓ ｌｇｃ ｌｅ ａ ｎ ｔ ｆｒ ｔ ｖ ｒ ｎ ｔ ｅ ｔ ｔ ｎ ｕ ｓ ｅ ｈ ｒ ｔ ｏ ｌ ｅ ｒ
肝纤维化大鼠血清及肝组织基质金属蛋白酶-1及其抑制因子表达的变化
ＬＵＯ Ｇｕ ｏ ｂ ｉ ａ ｏ Ｓ ＨＵ Ｊ ｉ ａ ｎ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ Ｄｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｇａ ｓ ｔ ｒ ｏ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，Ｇｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｒｅ ｄ Ｃｒ ｏ ｓ ｓ Ｈｏ ｓ ｐ ｉ ｔ ａ ｌ Ａｆ ｆ ｉ ｌ ｉ ａ ｔ ｅ ｄ ｔ ｏ Ｍｅ ｄ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｊ ｉ ｎ ａ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｉ ｎ ｊ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｔ ｅ ｔ ｒ ａ ｃ ｈ ｌ ｏ ｒ ｉ ｄ ｅ ． Ａ ｌ ｌ ｒ ａ ｔ ｓ ｗ ｅ ｒ ｅ ｓ ａ ｃ ｉ ｒ ｉ ｆ ｃ ｅ ｄ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ａ ｍｅ ｔ ｉ ｍ ｅ ａ ｆ ｔ ｅ ｒ １ ２ ｗ ｅ ｅ ｋ ｓ ． Ｔ ｈ ｅ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ｓ ｏ ｆ
【 文献 标识 码】 Ａ
【 文章 编 号】 １ ６ ７ ３ — ７ ２ １ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ８ （ ｂ） 一 ０ ０ ２ ２ — ０ ３
Ｃｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｍａ ｔ ｒ ｉ ｘ ｍｅ ｔ ａ Ｕ ０ ｐ ｒ ０ ｔ ｅ ｉ ｎ ａ ｓ ｅ 一 １ ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｓ ｉ ｎ ｈ ｉ ｂ ｉ ｔ ｏ ｒ
［ 摘 要】目的 检测肝 纤 维化 大 鼠血 清及 肝 组织 中基质 金属 蛋 白酶一 １ （ ＭＭＰ 一 １ ） 和基 质金 属蛋 白酶组 织 抑制 因子 一 １ （ Ｔ Ｉ ＭＰ 一 １ ） 表达 ． 探 讨 ＭＭＰ 一 １和 Ｔ Ｉ ＭＰ 一 １ 在 肝 纤 维 化 中的作 用 。 方 法 ２ ０只雄 性 Ｓ Ｄ大 鼠随 机均 分 正 常 组及 模 型组 ， 每 组各 １ ０只 ， 其 中模 型 组 以 四氯 化碳 腹 腔 注射 方 法 制作 大 鼠肝 纤 维化 模 型 ， １ ２周 后 同 时处 死 大 鼠 ， 用 酶
转化生长因子-β、结缔组织生长因子、基质金属蛋白酶及其抑制物与肝纤维化
泰
１ 引 言
肝纤维 化是 慢性 肝病发 展 至肝硬 化 的必经病 理
阶段 ，业 已证 实肝 星状 细胞 （ ｅ ａ ｃｓ ｌ ｔ ｃｌ ， ｈ ｐ ｔ ｔ ｌ ｅ ｅ ｓ ｉ ｅａ ｌ
ＳｒＴ ｒ 酶即被 活 化 ，进 而 Ｉ型受 体 活 化 并 将 信 ｅ／ ｈ 激 号 向细 胞 内转 导 Ｊ Ｇ ． 。Ｔ ＦＢ信 号 是 以 一 种 非 放 大 的化学计 量 的方式 向细胞核 内传 递 的 ，需要 单跨 膜 丝 氨酸／ 氨 酸 受 体 及 Ｓ ａ 苏 ｍ ｄ蛋 白 的参 与 。Ｔ ＦＢ Ｇ — 可使 Ｉ、Ⅲ型 胶 原 ，纤 维 连 接 蛋 白及 其 ｍＲ Ａ均 Ｎ 呈剂 量依 赖 性 增 加 。研 究 发 现 Ｔ ＦＢ选 择 性 提 高 Ｇ—
Ｔ Ｆ Ｂ 的作用 。 Ｇ —】
Ｇ ） 的 表 达 上 调 ，促 进 Ｅ Ｍ 的 生 成 。 本 文 就 Ｆ Ｃ
Ｔ ＦＢ、Ｃ Ｇ 、ＭＭＰ 及 ＴＭＰ 与肝 纤维 化 的 研究 Ｇ— ＴＦ ｓ Ｉ ｓ
进 展综述 如下 。
３ 结 缔 组 织 生 长 因子 与肝 纤 维化
ＣＧ Ｔ Ｆ是新 发现 的 细胞 因子 ，具 有 多 种生 物 学 活性 ，与硬 皮病 、器 官纤 维 化 和某 些 肿 瘤 的发 生 、
ｔｓｅ ｒ ｔ ｆ ｔ ，Ｃ Ｇ ） ｉｕ ｏ ｈ ａ ｏ Ｔ Ｆ ，促进细胞外基质的生成 ，其 中胶原的降解与基质金属蛋 白酶和金 拿 ｓ ｇ ｗ ｃｒ
属 蛋 白酶组 织抑制 因子 的表 达有 着重要 关 系。 ［ 键词 ］ 肝 纤维化 关 转化 生长 因子． Ｂ 结缔 组 织生 长 因子 基 质金 属蛋 白酶
纤维化 时 ，Ｔ ＦＢ高表达 介导 其下游 反应 元件 结 缔 Ｇ．
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组织金属蛋白酶及其抑制因子与肝纤维化（作者:___________单位: ___________邮编: ___________）【摘要】基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMP)是体内重要的水解酶之一，几乎能降解细胞外基质(extracellular matrix，ECM)的所有成分;基质金属蛋白酶组织抑制因子(tissue inhibitor of metalloproteinasas，TIMPs )是MMPs的内源性抑制系统。
近年来发现，MMPs/TIMPs调节失衡与肝纤维化的关系密切，可从多方面影响肝纤维化的形成。
通过干扰MMPs与TIMPs基因的表达，研究肝纤维化的发病机制和药物治疗是有希望的途径。
【关键词】 MMPs ;TIMPs; 肝纤维化肝纤维化是许多慢性肝病的共同病理过程，是细胞外基质(ECM)的合成与降解失衡，导致在细胞间质的过度沉积[1-4 ]，肝组织结构改建。
许多细胞因子参与了这一过程，但是MMPs是最重要的一种[5]。
MMPs 几乎能降解细胞外基质(ECM) 的所有成分，而其天然抑制剂-基质金属蛋白酶抑制剂(TIMPs)能与MMPs成员结合成复合物抑制其活性[6]。
二者的调节异常将引起ECM合成或降解的失衡，与各种器官纤维化疾病密切相关。
研究发现，通过调节MMPs与TIMPs基因的表达来治疗肝纤维化是肝纤维化治疗的新途径。
本文就MMPs/TIMPs与肝纤维化的关系及治疗前景作一综述。
1 MMPs分类、功能、结构及活性的调控MMPs是一组基质金属蛋白酶。
MMPs在肝内主要由肝星状细胞(HSC) 和 Kupffer细胞表达分泌，参与细胞外基质降解的一类锌-钙离子依赖的内源性蛋白水解酶家族，因其需要Ca2+、Zn2+等金属离子作为辅助因子而得名，是迄今为止发现的唯一能分解纤维类胶原的酶，几乎能降解除多糖以外的所有ECM成分，在生理病理过程中发挥着重要的作用。
MMPs家族由24种成员组成，其中有23种存在于人体中。
1. 1 MMPs 可被分成六类[7] (1) 胶原酶类。
主要包括MMP-1、MMP-8、MMP-13和MMP-18。
它们能够降解间质胶原(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型胶原)，也能消化许多别的ECM及可溶性蛋白[5]。
MMP-1又称成纤维细胞型，是人类主要的间质胶原酶，结缔组织细胞、肝内HSC、肝细胞、枯否氏细胞均有分泌，分解底物为胶原蛋白 (ⅢIⅡ)。
而MMP-13是鼠类主要的间质胶原酶。
MMP-8又称中性粒细胞胶原酶，主要降解Ⅰ型胶原。
(2) 明胶酶类(gelatinases)。
包括MMP-2(明胶酶A)及MMP-9(明胶酶B)。
它们可降解明胶(变性胶原)和Ⅳ、Ⅴ和Ⅺ型胶原、层粘连蛋白、蛋白聚糖等。
MMP-2和胶原酶类以相似的方式可以降解I,Ⅱ,和Ⅲ型胶原，但其活性较MMP-1弱[8]。
(3) 基质分解素(strogylisin)。
主要包括MMP-3、MMP-10和MMP-11，仅有MMP-3在肝脏中存在。
底物广泛，包括蛋白多糖、层粘蛋白、纤维连接蛋白、Ⅳ型胶原、明胶等。
MMP-3与MMP-10均有相似的结构及降解底物，但MMP-3蛋白水解的效率比MMP-10更高，除能降解ECM成分外，它还可激活多种MMPs的前酶原。
MMP-11对ECM的降解能力较弱。
(4)基质溶解因子(Matrilysins)。
MMP-7及MMP-26归为此组。
MMP-7又称Matrilysin 1，MMP-26又称matrilysin-2或endometase。
在正常肝组织中，MMP-26仅在内皮细胞有少量表达。
MMP-26能降解许多ECM成分，它大多被储存在细胞内[9]。
(5)膜型金属蛋白酶MT-MMPs(Membrane-Type MMPs)。
这一类特殊的蛋白酶，主要存在于细胞膜上，具有广泛的底物特异性。
其中4个是Ⅰ型跨膜蛋白(MMP-14、15、16、24)，2个是GPI锚连蛋白(MMP-17及MMP-25)。
除了MT14-MMP之外，其它均能激活MMP-2酶原，这些酶能降解许多ECM分子。
MMP-14在肝脏主要表达于活化的HSC中，与TIMP-2、MMP-2共同调节胶原的代谢[10]。
(6) 其它种类的MMPs。
包括MMP-12、19、20、21、23、27和28。
MMP-12主要在巨噬细胞中表达，对于巨噬细胞的迁移起重要作用。
MMP-23主要在一些再生性的组织中表达。
而MMP-28在角质细胞中可见，在机体中参与止血及伤口修复[11]。
MMP-12及MMP-19和MMP-20的主要底物为弹力蛋白、明胶、层粘连蛋白和Ⅳ型胶原。
1. 2 MMPs的调控 MMPs在机体内的表达，激活及其对底物的分解过程均受到严格的调控[5]，其调控包括酶基因表达水平，酶原激活程序以及酶活性抑制等3个方面[12]：(1)MMPs的表达水平的调控：正常成人组织大多数MMPs表达水平很低，但在各种炎症细胞因子、激素、生长因子、CD40等作用下不仅能促进或抑制 MMPs mRNA的转录，且能影响其半寿期。
对MMPs表达起上调作用的有TNF-α、IL-1 、血小板源性生长因子及成纤维细胞生长因子(FGF)等，起下调作用的有转化生长因子-β (TGF-β)、视黄酸、血管紧张素Ⅱ和糖皮质激素等，增强和抑制因子都作用于MMPs基因的前肽区。
(2)MMPs的活性水平的调控：MMPs均以酶原的形式分泌，活化后才具有降解细胞外基质的作用。
活化方式有3种[13]，即①逐级活化方式-由血清蛋白酶如纤维蛋白溶解酶，胰蛋白酶，糜蛋白酶，弹性蛋白酶或激肽酶等介导。
纤维蛋白溶解酶是MMPs最强有力的生理性激活物[14]。
MMPs 的前肽结构被血清蛋白酶水解，酶活性中心暴露后，再被其它的蛋白水解酶(如其他MMPs)激活。
体内最主要的MMPs激活系统是组织或血浆的纤溶酶原钎溶酶系统( t-PA )。
此外，某些 MMPs 可相互激活[5];②膜型-MMPs激活-膜型-MMPs能活化其它MMPs;③细胞内激活-细胞内激活的精确机制和对细胞外MMP s 活性的作用，目前仍不明了。
(3)MMPs的活性抑制物：激活的MMP可被普通的蛋白酶清除剂抑制，如α2-巨球蛋白，但主要被特异的TIMPs所抑制。
2 TIMPs的分类、结构、功能及活性的调节MMPs的表达和活化并不一定代表最后对ECM降解能力。
因体内还存在MMPs的特异的抑制剂-组织金属蛋白酶抑制物(TIMPs) 。
这是一组具有抑制 MMPs功能的活性多肽，在 ECM代谢的调节中起着非常重要的作用。
目前共发现有4种TIMPs[5]。
根据其发现的先后顺序依次命名为TI MP- l、TI MP-2、TIMP-3和TIMP-4。
TIMPs是一组低分子量的糖蛋白，广泛分布于组织和体液中，可由成纤维细胞、上皮细胞、内皮细胞等产生。
其中TIMP- l、TI MP-2、TI MP-4为可溶性蛋白质分子;而TIMP-3是仅存在于ECM中、并与ECM紧密结合的不可溶性蛋白质分子[15]。
TIMPs由各自独立的基因表达，但四者氨基酸序列具有部分同源性，且都可与特定的活性MMPs通过非共价键结合成1:1复合物，抑制后者对ECM的降解，这种非共价键结合在生理条件下是可逆的。
在肝脏中主要由HSC表达TIMP-1、2、3[16]。
对肝纤维化的诊断，TIMP-1特异性和敏感性均明显高于TIMP-2。
TIMP-1在肝脏由Kupffer细胞、HSC及肌纤维母细胞产生，以活化的HSC表达最强[17]，能被多种细胞因于诱导产生，是体内存在与作用最广泛的一种TIMPs。
它能结合除14、19以外的所有MMPs而使其活性减弱，可有效地抑制除MMP-2和膜型MMP外的大多数MMPs，是MMP-9活性的特异性抑制剂。
TGF-β、IFN、TPA、IL-1、IL-10、IL-β，NO、RA等能够诱导TIMP-1的基因表达[18]。
TIMP-2是Ⅳ型胶原酶 MMP -2 的特异性抑制因子。
TIMP- 2/MMP -2系统对Ⅳ型胶原的增生沉积和降解起着重要的调节作用。
3 针对MMPs和TIMPs的抗肝纤维化策略肝硬化是肝脏实质性病变，不可逆转，而肝纤维化是可逆性病变。
因此，研究肝纤维化发病机制，进而寻求阻断肝纤维化过程的有效方法，对控制肝病的进展，有着十分重要的意义。
鉴于MMPs和TIMPs在肝纤维化发展中的不同作用，增加MMPs或减少TIMPs的合成与表达将是肝纤维化基因治疗的一条新思路。
目前国内外有关抗肝纤维化的各种治疗手段大多是通过下调TIMP-1、2的表达来实现肝纤维化的逆转[19,20]。
杨长青等[21]运用DNA重组技术构建可表达大鼠MMP-1基因和反义TIMP-1序列的真核表达质粒，将其导入免疫损伤性肝纤维化模型大鼠体内，观察MMP-1和反义TIMP-1重组表达质粒对实验动物肝纤维化的影响。
结果显示MMP-1、反义TIMP-1表达质粒均可促进肝脏中I、Ⅲ型胶原的降解;病理形态学显示MMP-1、反义TIMP-1 表达质粒均对肝纤维化有一定的逆转作用;以两种质粒的联合应用效果最好，单独使用反义TIMP-1表达质粒次之，单独使用MMP-1表达质粒作用有限。
Parsons CJ [22]等发现在CCl4持续损伤的情况下，应用人抗鼠TIMP-1抗体后胶原沉积减少，能有效地控制肝纤维化的发展。
Liu WB 等[23,24]选用TIMP-1为靶基因，将表达反义TIMP-1的重组质粒导人体外培养的HSC内及用猪血清诱导的肝纤维化大鼠体内，发现反义TIMP-1均被成功表达，TIMP-1的基因及蛋白表达水平明显下降，间质胶原酶的活性增加，I、Ⅲ型胶原沉积量减少。
显示肝纤维化水平降低66%。
Iimuro Y等为了研究人类基质金属蛋白酶-1 (MMP-1)传递的基因能否降解I型和Ⅲ型胶原的问题，利用腺病毒和MMP的重组体导入已造模成功的小鼠体内，发现纤维化显著的减弱[25] 。
转化生长因子β1 (transforming growth factor beta 1，TGF-β1)为现知最强力的促肝纤维化因子。
在肝纤维化启动、进展乃至肝硬化的形成中发挥核心作用，是激活HSC并促进其表达ECM的关键因素，除抑制间质胶原酶和基质溶解素的表达外，同时还具有促进TIMP-1和MMP-2的作用[26]。
由于TGF-β1在肝纤维化中的广泛作用，尤其是肝损伤后，肝HSC对 TGF-β1的自分泌及旁分泌作用，使得阻断TGF-β1的信号通路成为肝纤维化治疗的理想选择[27]。
总之，随着研究的不断深入，人们逐步认识到MMPs/TIMPs在肝纤维化形成中的作用，故研制的药物如能抑制TIMPs活性/增强MMPs 活性，或者抑制其上游信号通路间接抑制TIMPs促进MMPs的活性，从而抑制肝纤维化，就有可能减缓或阻断肝纤维化的进程。