高原环境下急性重症胰腺炎患者血清MMP9的表达

作者：朱海宏 吴新民 叶成杰    作者单位：(青海省人民医院普外科)
【摘要】  目的 观察高原环境下MMP9在急性重症胰腺炎 (SAP)患者血清中的表达及其存在的差异,并探讨其临床意义。方法 采用ELISA法分别检测36例SAP患者及39例健康人外周血中MMP9含量。结果 SAP患者与健康人外周血中MMP9的含量存在显著差异, 分别为12.56±3.00 ng/mol和3.49±0.63 ng/mol，P <0.05;SAP无肺损伤组患者与SAP合并肺损伤组患者外周血中MMP9含量存在显著差异, 分别为10.09±1.94 ng/mol和13.60±2.78 ng/mol，P <0.05。结论 在高原低氧情况下， MMP9参与SAP的致病过程，而且与急性胰腺炎肺功能损害关系密切。

【关键词】  急性胰腺炎 MMP9 高原

THE EXPRESS OF MMP9 ON SEVEREACUTE PANCREATITIS IN THE HIGH ALTITUDE

　　Zhu Haihong, Wu Xinmin, Ye Chengjie

　　( Department of General Surgery，People's Hospital of Qinghai province)

　　Abstract Objective To investigate the expression and changes of the concentration of MMP9 in the serum of the severe acute pancreatitis (SAP)patient who live in the high altitude, and to explore clinical significance. Methods Using ELISA to detect the level of the concentration of MMP9 in the serum of people of the SAP (36 cases) and healthy persons (39cases). Results The concentration of MMP9 showed significant increase in values (P<0.05) on the SAP patient, namely it was 12.56±3.00 ng/mol and in health group was 3.49±0.63 ng/mol, respectively. MMP9 in SAP complicated with lung injury showed obvious changes than that of no complication of lung injury (P<0.05).The values were 13.60±2.78 ng/mol and 10.09±1.94 ng/mol, respectively. Conclusion The results showed that the concentration of MMP9 have significant changes in the serum of the SAP patient in the high altitude. It means that it may involve in the process of the SAP and closely relate with lung injury in SAP.

　　Key words Severe acute pancreatitis MMP9 High altitude

　　众所周知,SAP起病急、进展快、病情危重、并发症多、治疗费用高昂，病死率高。所以如何提高SAP的治愈率是当前外科领域中的重要研究课题[1]。MMPs家族是一簇Zn2+依赖性蛋白酶，至今已发现有26种成员[2]，其中基质金属蛋白酶9( matrix metalloproteinase 9, MMP9 )是金属蛋白酶家族中分子质量最大的酶( 以9 2 kD 酶原形式存在) , 又称明胶酶B。MMP9主要由中性粒细胞和巨噬细胞分泌, 参与降解破坏细胞外基质中的最主要组成成分IV 、V 胶原和明胶，在组织重塑、细胞迁移、血管生成、伤口愈合、炎症等各种病理生理过程中发挥重要作用。当前MMP9与实验性急性胰腺炎的肺损伤程度的相关性已成为国外研究的热点[3～5]。在高原地区由于受缺氧、低气压等综合暴露因素影响，更增加了SAP的许多不确定因素,尤其是肺损伤的变化[7，8]。本研究旨在观察MMP9在急性胰腺炎患者血清中的表达及在高原环境下的差异,并探讨其临床意义。

　　1 材料与方法

　　1.1 材料

　　1.1.1 标本：收集青海省人民医院普外科2005年6月至2006年6月收治的SAP患者36例, 所有病例均符合SAP的诊断标准,否认有心、肺、肝、肾疾病史，亦无糖尿病、肿瘤及自身免疫性疾病病史。本组男性20例，女性16例;汉族22例，藏族 10例，回族4 例;平均年龄48±10岁。所有患者均于症状出现后24 h内入院，其中11例入院后出现不同程度的肺损伤。选正常健康人39例作为对照组,其中男性20例，女性19例;汉族29例，藏族 4例，回族6 例。分别收集患者入院时及对照组空腹静脉血10ML，并立即保存在70℃冰箱内。采用ELISA法分别检测36例SAP患者及39例健康人外周血中MMP9含量。

　　1.1.2 试剂：MMP9(ELISA)定量试剂盒(德国P&D公司，批号是234194)。

　　1.2 方法

　　1.2.1 判断肺损伤的程度：有下列症状和体征者可判断为有肺损伤: (1)呼吸急促,呼吸困难, 甚至出现急性呼吸窘迫综合症(ARDS) ; 氧分压降低; (3)双肺湿罗音或水泡音; (4)单测或双侧胸腔积液;(5)间质性肺炎或肺不张。

　　1.2.2 ELISA操作步骤如下：(1)从已平衡至室温的密封袋中取出所需板条，其他板条密封放入4℃冰箱内。(2)除空白孔外，分别将标本或不同浓度标准品加入相应孔中;用封板胶纸封住反应孔，37℃孵箱孵育60 min。(3)洗板四次。(4)除空白孔外，加生物素化抗体工作液(100μl/孔)，用封板胶纸封住反应孔，37℃孵箱孵育60 min。(5)洗板四次。(6)除空白孔外，加酶结合物工作液(100μl/孔)，用封板胶纸封住反应孔，37℃孵箱孵育30 min。(7)洗板四次。(8)加入显色剂(100μl/孔)，孵箱(37℃，避光)孵育15～20 min。(9)加入终止液，混匀后即可测量OD值(5min内)。

　　1.3 统计学处理

　　运用SPSS11.5统计学软件进行分析，做显著性检验;运用t检验进一步做样本均数间的两两比较,方差不齐时运用 t'检验。实验数据以均数±标准差(x±S)表示，检验水准α=0.05。

　　2 结果

　　ELISA法分别检测SAP患者与健康人外周血中MMP9的血清水平,SAP患者MMP9的含量高于对照组, 分别为12.56±3.00 ng/mol和3.49±0.63 ng/mol(P<0.05，表1)，SAP合并肺损伤患者MMP9的血清含量高于SAP无肺损伤患者, 分别为13.60±2.78 ng/mol和10.09±1.94 ng/mol(P<0.05，表2)。表1SAP及正常人外周血MMP9的血清含量表2SAP及急性胰腺炎合并肺损伤外周血MMP9的血清含量

　　3 讨论

　　SAP是临床常见的急腹症, 除有局部的病理损伤表现外常伴有明显的全身炎症反应, 甚至并发多器官损伤, 病死率很高。急性肺损伤是SAP最常见的并发症, 以ARDS最常见。国内报道SAP合并急性肺损伤的发生率为40%左右，并与高病死率有关[7]。因此防治ARDS成为降低SAP早期病死率的重要措施。我们认为低氧血症、呼吸窘迫及肺毛细血管通透性改变等是高原地区SAP患者肺损伤的病生基础和临床特征。一般而言, MMP9 以较低水平活性参与机体的正常生理活动。如果MMP9异常高表达，其可以广泛参与炎症细胞的分化、迁移及组织浸润过程。

　　美国麻省总医院的Keck研究证实，中性粒细胞分泌MMP9与实验性急性胰腺炎的肺损伤程度相关[8]。血清中MMP9水平与C反应蛋白水平、TNFalpha水平、APACHEII分值密切相关，说明MMP9与SAP的严重程度密切相关，而且可作为SAP严重程度的重要标志物。本研究探讨了MMP9与SAP致病过程的关系，以及与SAP肺功能损害的相关关系。在高原环境下特别是随着海拔梯度的升高，高海拔地区患者全身各系统炎症反应明显加重，但低氧血症始终是主导全身反应的首发事件，是激活多脏器应激反应的启动环节，是肺功能受损的主要原因[9]。本组实验证实：SAP患者与健康人外周血中MMP9含量存在显著差异;SAP无肺损伤组患者与SAP合并肺损伤组患者外周血中MMP9含量存在显著差异。重所周知，SAP的发病不仅局限于胰腺本身,还往往累及全身,如并发休克、多器官功能衰竭和脓毒症等，这些改变可使体内单核巨噬细胞、中性粒细胞和淋巴细胞等产生多种细胞因子,加剧胰腺本身和全身炎症反应。Bhatia[10]等以无胆碱而乙疏氨酸充足的饮食(CDE)所诱导的雌性幼鼠胰腺炎为模型，应用抗中性粒细胞血清清除循环中的中性粒细胞，结果发现经上述处理的动物不仅胰腺炎的严重程度明显减轻，而且还完全防止了肺损伤的发生。Werner[11]等应用99mTc标记的白细胞对AP中性粒细胞的分布进行了研究，发现SAP时肺组织内的中性粒细胞明显增多。上述结果提示，SAP时活化的中性粒细胞在介导肺损伤中起关健作用。同时，由于TNFα和IL1是强烈的中性粒细胞趋化因子，诱使大量中性粒细胞聚集微血管内皮处，激活的中性粒细胞合成释放MMP9酶原，但不能同时分泌基质金属蛋白酶组织抑制剂，MMP9被中性粒细胞活化后，可降解基底膜，使微血管结构完整性破坏，通透性增加渗漏多，促进休克发展[12]。最终MMP9 作用于肺毛细血管, 破坏基质膜, 使中性粒细胞和巨噬细胞穿透屏障迁移于肺泡腔内发挥关键作用, 使肺毛细血管通透性增加, 导致肺结构的破坏, 表现为肺水肿、肺实变等, 同时又促进炎性细胞的分化, 加重SAP 病情[13，14]。

　　因此，测定、比较血清中MMP9含量，在SAP的诊断、鉴别诊断、病情监测和疗效观察等方面有重要的研究价值和广阔的应用前景。

【参考文献】
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　　[3]Chen P, Yuan Y, Wang S, et al. Serum matrix metalloproteinase 9 as a marker for the assessment of severe acute pancreatitis[J]. Tohoku J Exp Med, 2006 ,208(3):2616

　　[4]Keck T, Jargon D, Klunsch A, et al .MMP9 in Serum Correlates with the Development of Pulmonary Complications in Experimental Acute Pancreatitis[J]. Pancreatology, 2006, 20,6(4):316322

　　[5]Chen P, Yuan Y, Wang S, Zhan L, et al .Captopril, an Angiotensinconverting enzyme inhibitor, attenuates the severity of acute pancreatitis in rats by reducing expression of matrix metalloproteinase 9[J].Tohoku J Exp Med, 2006 ,209(2):99107

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　　[7]虞文魁，李维勤，李宁，等.急性胰腺炎并发急性肺损伤的影响因素及临床意义(J).中国危重病急救医学，2004，16：100102

　　[8]Keck T,Balcom JH 4th,Fernandezdel Castillo C,et al. Matrix metalloproteinase9 promotes neutrophil migration and alveolar capillary leakage in pancreatitisassociated lung injury in the rat[J]. Gastroenterolog,2002,122:188201

　　[9]Brismar B, Hedenstierna G, Lundquist H, et al. Pulmonary densities during anesthesia with muscular relaxation: a proposal of atelectasis[J].Anesthesiology, 1985, 62: 247254

　　[10]Bhatia M, Saluja AK, Hofbauer B, et al. The effects of neutrophil depletion on a completely noninvasive model of acute pancreatitisassociated lung injury[J]. Int J Pancreatol 1998, 24: 7783

　　[11]Werner J, Dragotakes SC, Fernandezdel Castillo C, et al. Technetium99mlabeled white blood cells: a new method to define the local and systemic role of leukocytes in acute experimental pancreatitis[J]. Ann Surg , 1998,227: 8694

　　[12]Chen P, Yuan Y, Wang S, et al. Serum matrix metalloproteinase 9 as a marker for the assessment of severe acute pancreatitis[J]. Tohoku J Exp Med, 2006, 208(3):2616

　　[13]Keck T, Jargon D, Klunsch A, et al .MMP9 in Serum Correlates with the Development of Pulmonary Complications in Experimental Acute Pancreatitis[J]. Pancreatology,2006, 6(4):316322

　　[14]Opdenakker G. New insights in the regulation of leukocytosis and the role played byleukocytes in septic shock[J].Verh K Acad Geneeskd Belg,2001,63(6):531538