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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇蛋白酶抑制劑,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞 昆蟲;絲氨酸蛋白酶抑制劑;免疫調(diào)節(jié)
中圖分類號 R997.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號 1007-5739(2014)08-0245-01
Roles of Insect Serine Protease Inhibitors in Immunomodulation
YANG Wei-ke DONG Zhan-peng CHEN An-li LIAO Peng-fei
(Institute of Sericulture and Apiculture,Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Mengzi Yunnan 661101)
Abstract Serine protease inhibitors(Serpins)are widely distributed protease inhibitor superfamily,which could restrict each other with serine proteases(SPs) mediating crucial physiological processes to form a dynamic and regulate many important life activities of the organism.In this paper,we mainly discussed the progress on immunomodulation of insect Serpins in recent years.
Key words insect;serine protease inhibitors;immunomodulation
絲氨酸蛋白酶抑制劑(serine protease inhibitors,Serpins)是一類絲氨酸蛋白酶活性調(diào)節(jié)劑,屬于一類超家族蛋白質(zhì),能夠抑制絲氨酸蛋白酶(serine proteases,SPs)或半胱氨酸蛋白酶(cysteine proteases,CPs)的活性,廣泛存在于動(dòng)物、植物、真菌、原核生物和病毒等生物體中[1]。
1 Serpins的結(jié)構(gòu)、作用機(jī)制及生物學(xué)作用
1.1 Serpins的結(jié)構(gòu)與作用機(jī)制
Serpins一般是由350~500個(gè)氨基酸殘基折疊成一個(gè)保守的三維結(jié)構(gòu),蛋白分子量一般為40~50 kD;由8~9個(gè)a螺旋、3個(gè)β折疊(折疊A、B、C)和1個(gè)約有20個(gè)氨基酸組成的活性中心環(huán)(reactiveeentreloop,RCL)構(gòu)成[2]。Serpins對蛋白酶的抑制反應(yīng)是不可逆的,RCL被靶蛋白酶識(shí)別后形成特異性復(fù)合物,近氨基端的氨基酸Pl與近羧基端的氨基酸Pl’受到活化的絲氨酸殘基攻擊,內(nèi)部形成酞基酶介導(dǎo)的復(fù)合結(jié)構(gòu);隨后RCL斷裂,氨基末端插入β折疊A的中心部位形成了新的羧基尾S4A,這種構(gòu)象轉(zhuǎn)變被稱為緊張型(S)轉(zhuǎn)化為松弛型(R),此時(shí)構(gòu)成復(fù)合物的抑制劑和蛋白酶結(jié)構(gòu)都發(fā)生改變,蛋白酶失去催化活性[3]。
1.2 Serpins的生物學(xué)作用
Serpins是蛋白酶抑制劑中數(shù)量最多、分布最廣的一個(gè)超家族,它主要通過調(diào)控絲氨酸蛋白酶(SPs)和半胱氨酸蛋白酶(CPs)的活性來發(fā)揮作用。其生物學(xué)作用主要是參與凝血、纖維蛋白溶解、補(bǔ)體激活、免疫調(diào)節(jié)及炎癥反應(yīng)、組織重建和腫瘤抑制等過程[4]。
2 昆蟲Serpins在免疫調(diào)節(jié)中的作用
昆蟲先天性免疫反應(yīng)過程需要多種絲氨酸蛋白酶(SPs)的參與從而保證免疫信號的傳遞及擴(kuò)大,而絲氨酸蛋白酶抑制劑(Serpins)在此過程中通過調(diào)控SPs的活性,使得免疫反應(yīng)迅速劇烈地進(jìn)行,并且把它限定到一定的程度與范圍內(nèi),保護(hù)宿主自身免受傷害[5]。目前,對昆蟲Serpins免疫作用的研究主要集中在果蠅和煙草天蛾上。
2.1 果蠅Serpins的免疫調(diào)節(jié)作用
果蠅基因組含有29個(gè)編碼絲氨酸蛋白酶抑制劑的基因,研究表明serpin27A、serpin43Ac和serpin28D等參與果蠅先天免疫反應(yīng)。其中,serpin27A可以通過抑制前酚氧化酶原(prophenoloxidase,PPO)活化酶(pro-PO-activating enzyme,PPAE)調(diào)控昆蟲的黑化反應(yīng);細(xì)胞外的serpin43Ac會(huì)調(diào)節(jié)絲氨酸蛋白酶活性,最終通過Toll途徑表達(dá)抗菌肽,抵御外源微生物的侵染[6]。serpin28D在果蠅受傷后被強(qiáng)烈誘導(dǎo)表達(dá),在受傷位點(diǎn)調(diào)控黑化反應(yīng),參與細(xì)胞免疫反應(yīng)[7]。
2.2 煙草天蛾Serpins的免疫調(diào)節(jié)作用
在煙草天蛾中,Serpins的研究主要集中于對黑化反應(yīng)的影響。煙草天蛾serpin-1的一個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)變異體serpin-1J,在血淋巴中通過抑制前酚氧化酶激酶PAPs來抑制前酚氧化酶原PPO的激活,阻斷黑化反應(yīng)的進(jìn)程[8]。在細(xì)菌刺激之后,煙草天蛾serpin-2、serpin-3、serpin-4和serpin-5的表達(dá)量均顯著增加,其中serpin-3能有效地抑制酚氧化酶活性,間接調(diào)節(jié)昆蟲的免疫防御反應(yīng);而serpin-4和serpin-5是通過與血淋巴中絲氨酸蛋白酶形成非共價(jià)復(fù)合物,在局部發(fā)生黑化反應(yīng),從而抑制多酚氧化酶原的激活,發(fā)揮其免疫防御功能[9-10]。
3 結(jié)語
絲氨酸蛋白酶SPs及其抑制劑Serpins和抗菌肽一起參與昆蟲的免疫反應(yīng),對昆蟲Serpins免疫調(diào)節(jié)作用的研究有助于完善昆蟲的先天性免疫,為深入認(rèn)識(shí)和拓展理解Serpins的作用有重要的科學(xué)意義。
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[關(guān)鍵詞] 膿毒癥;尿胰蛋白酶抑制劑;炎癥因子;認(rèn)知功能
[中圖分類號] R459.7 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號] 1673-9701(2017)12-0017-04
[Abstract] Objective To observe the effect of urinary trypsin inhibitor on inflammatory factors and cognitive function in the patients with severe sepsis. Methods 84 patients with severe sepsis who were diagnosed in our hospital from January 2015 to December 2016 were selected. The patients were divided into the observation group(n=42) and the control group(n=42) according to the random number table. The patients in the control group were given routine symptomatic treatment, and the patients in the observation group were given urinary trypsin inhibitor on the basis of the control group. The changes of the inflammatory factors and cognitive function were compared between the two groups. Results The clinical curative effect in the observation group was significantly better than that in the control group(P0.05); the levels of TNF-α and IL-8 in the two groups were significantly decreased after the treatment (P
[Key words] Sepsis;Urinary trypsin inhibitor;Inflammatory factors;Cognitive function
膿毒癥是由感染、燒傷、創(chuàng)傷、休克等危急重癥導(dǎo)致的全身炎癥反應(yīng)綜合征,發(fā)病率較高,且每年均呈上升趨勢[1]。隨著危重病癥監(jiān)護(hù)救治技術(shù)的發(fā)展,膿毒癥患者的病死率有所下降,但仍高達(dá)20%,嚴(yán)重危及著患者的生命安全[2]。有研究稱,炎癥因子水平的變化嚴(yán)重影響著膿毒癥患者病情,而尿胰蛋白酶抑制劑能夠有效抑制炎癥因子水平[3]。因此,本文探討尿胰蛋白酶抑制劑治療對嚴(yán)重膿毒癥患者炎癥因子及認(rèn)知功能的影響,旨在為臨床治療提供參考依據(jù),現(xiàn)報(bào)道如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料
選取2015年1月~2016年12月于我院就診的嚴(yán)重膿毒癥患者84例,所有患者均符合2001年際膿毒癥會(huì)議制定的關(guān)于重度膿毒癥的診斷標(biāo)準(zhǔn)[3];排除惡性腫瘤、腦血管疾病、精神疾病、免疫疾病、心肌梗死等患者;本次研究均征得我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)及患者的同意,并與患者簽署知情同意書。采用隨機(jī)數(shù)字表法,將患者均分為觀察組(n=42)與對照組(n=42);觀察組:男24例,女18例,年齡42~82歲,平均(58.12±6.04)歲;對照組:男25例,女17例,年齡42~85歲,平均(58.34±6.34)歲;兩組患者在性別、年齡等一般資料方面比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。
1.2 治療方法
對照組患者給予常規(guī)對癥治療,包括抗感染、營養(yǎng)支持、液體復(fù)蘇、器官功能保護(hù)及機(jī)械通氣等;觀察組患者在此基礎(chǔ)上給予尿胰蛋白酶抑制劑治療,烏司他丁注射液(廣東天普生化醫(yī)藥股份有限公司;國藥準(zhǔn)字H19990134;規(guī)格:2 mL∶10萬U)微量注射泵靜脈注射1 h,每天注射2次,治療1周。
1.3 觀察指標(biāo)
觀察兩組患者治療前后的炎癥因子、認(rèn)知功能及臨床療效。炎癥因子包括腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素-8(IL-8)、白細(xì)胞介素-10(IL-10),采集兩組患者治療前后早晨空腹靜脈血液5 mL,室溫下靜置2 h,于3000 r/min離心機(jī)中離心20 min,取2 mL上層血清,置于-80℃的冰箱中保存,采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)測定TNF-α、IL-8、IL-10水平,采用深圳晶美生物公司提供的試劑盒,操作按照說明書進(jìn)行[4]。采用SOFA評分與APACHE Ⅱ評分表評價(jià)疾病嚴(yán)重程度,分?jǐn)?shù)越低,疾病嚴(yán)重程度越低;采用簡易神經(jīng)狀態(tài)檢測表(MMSE)評估兩組患者的認(rèn)知功能,分?jǐn)?shù)越高,認(rèn)知功能越高;臨床療效分為顯效、有效、無效;治療總有效率=(顯效+有效)/總例數(shù)×100%[5]。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
本文數(shù)據(jù)分析采用SPSS 22.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件,計(jì)量資料以(x±s)表示,組間行t檢驗(yàn),計(jì)數(shù)資料以“%”表示,組間行χ2檢驗(yàn),P
2 結(jié)果
2.1 兩組患者的臨床療效比較
觀察組患者的臨床療效顯著優(yōu)于對照組(P
2.2 兩組患者治療前后炎癥因子水平比較
兩組患者治療前的TNF-α、IL-8、IL-10水平比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);兩組患者治療后的TNF-α、IL-8水平顯著降低(P
2.3 兩組患者治療前后病情及認(rèn)知功能比較
兩組患者治療前的MMSE評分、APACHEⅡ評分、SOFA評分比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);兩組患者治療后的MMSE評分顯著升高(P
3 討論
人體任何部位的感染均可引起膿毒癥,在膿腫、腦膜炎、膽管炎、腹膜炎、泌尿系統(tǒng)感染中常見,臨床癥狀表現(xiàn)為寒戰(zhàn)、發(fā)熱、心率加速、器官功能障礙等,嚴(yán)重危及患者的身體健康[6,7]。膿毒癥是因全身性感染導(dǎo)致多器官功能損害為特征的臨床綜合征,其發(fā)病率及病死率均很高。膿毒癥的根本發(fā)病機(jī)制至今未明,但與腸道細(xì)菌、內(nèi)毒素有關(guān)[8];與免疫功能紊亂、細(xì)菌內(nèi)毒素、炎癥介質(zhì)、凝血功能紊亂、基因多態(tài)性有關(guān)[9]。其中炎癥因子與膿毒癥的病情發(fā)生、發(fā)展具有密切聯(lián)系,膿毒癥導(dǎo)致機(jī)體巨噬細(xì)胞系統(tǒng)的激活,使得患者出現(xiàn)炎癥反應(yīng),并釋放大量的炎癥因子[10,11]。近年來對膿毒癥的研究中,其發(fā)病率增加了91.3%,每年的增長速度已達(dá)到1.5%~8%。目前對膿毒癥的治療多主張積極有效抗感染,為治療膿毒癥重要措施之一,但由于多種抗生素的聯(lián)合使用導(dǎo)致細(xì)菌耐藥情況嚴(yán)重,使膿毒癥的臨床治療效果并不樂觀[12,13]。
烏司他丁是一種廣譜尿胰蛋白酶抑制劑,是一種從健康男性新鮮尿液中分離純化出來的糖蛋白,對各種蛋白酶的釋放及活性具有抑制作用,同時(shí)能夠抑制心肌因子產(chǎn)生,清除氧自由基及炎癥介質(zhì)的釋放,改善免疫功能、蛋白代謝異常及腎功能[14,15]。TNF-α是由巨噬細(xì)胞對細(xì)菌感染或其他免疫源反應(yīng)自然產(chǎn)生的一種細(xì)胞因子,IL-8是炎癥性疾病的重要介質(zhì),IL-10是一種抗炎癥介質(zhì),IL-8、TNFα可促進(jìn)炎癥細(xì)胞的聚集、活化和炎癥介質(zhì)的釋放,IL-10可抑制炎癥發(fā)生[16-18]。本研究中,觀察組患者的臨床療效顯著優(yōu)于對照組(P
C上所述,尿胰蛋白酶抑制劑治療能夠有效改善嚴(yán)重膿毒癥患者的炎癥因子水平以及認(rèn)知功能,治療效果良好,具有臨床推廣使用價(jià)值。
[參考文獻(xiàn)]
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【關(guān)鍵詞】 糖尿?。?腎損傷; 胱氨酸蛋白酶抑制劑C; 診斷
胱氨酸蛋白酶抑制劑C(Cys-C)為低分子量蛋白質(zhì)的一種,曾有學(xué)者在1985年便首先對血清Cys-C水平與腎小球?yàn)V過率(GFR)密切相關(guān)進(jìn)行了報(bào)道,該水平能夠作為腎小球?yàn)V過功能的一個(gè)診斷指標(biāo)。對近幾年以來,由于Cys-C商品化試劑盒的發(fā)展,該項(xiàng)目已經(jīng)逐漸在臨床上得到了推廣[1]。本次研究中出于對胱氨酸蛋白酶抑制劑C對糖尿病患者腎小球損傷的早期診斷價(jià)值進(jìn)行評價(jià)分析的目的,對本院收治的糖尿病患者的Cys-C水平展開對比分析,現(xiàn)匯報(bào)如下。
1 資料與方法
1.2 方法
2 結(jié)果
3 討論
在臨床上傳統(tǒng)習(xí)慣將尿素氮、肌酐等指標(biāo)作為常規(guī)腎功能的檢測項(xiàng)目,然而在患者的腎小球受損早期或者是輕度受損時(shí),血中的尿素氮以及肌酐依舊能夠維持在相對正常的水平,僅在發(fā)生嚴(yán)重腎小球損害時(shí),腎小球的濾過率降低50%以下,血尿素氮以及肌酐的濃度才會(huì)發(fā)生明顯的升高[3]。
最近幾年來,已經(jīng)存在諸多的臨床研究對血清Cys-C水平為對腎小球?yàn)V過率(GFR)的進(jìn)行反映敏感指標(biāo)予以了證實(shí)。該物質(zhì)的分子量相對較小,在近曲小管能夠發(fā)生重吸收且被完全分解代謝,不會(huì)受到年齡、性別、炎癥反應(yīng)、飲食、肌肉容積、惡性腫瘤、膽紅素以及溶血等諸多因素的影響,為相對比較理想對GFR進(jìn)行反映的內(nèi)源性指標(biāo)[4]。eGFR水平相對于健康組也會(huì)發(fā)生顯著降低,然SCr、BUN水平在兩組之間不存在十分顯著性的差異。曾有學(xué)者指出血清Cys-C為一個(gè)良好的對病程中GFR變化進(jìn)行監(jiān)測的評估指標(biāo),其水平檢測對于確診2型糖尿病患者的早期腎功能損害具有十分重要的臨床價(jià)值[5]。在本次研究中對單純糖尿病患者、糖尿病早期腎損傷患者和健康者展開了Cys-C、SCr、BUN、eGFR水平水平檢測,結(jié)果發(fā)現(xiàn),糖尿病早期腎損傷組的各項(xiàng)檢測指標(biāo)水平與其他兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,其中Cys-C為最敏感指標(biāo),預(yù)示著Cys-C的檢測,對腎小球早期損傷的診斷和治療具有很大價(jià)值,這結(jié)果對以上所述結(jié)論予以了充分的證實(shí)。
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【關(guān)鍵詞】子宮內(nèi)膜異位癥;性激素受體;基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑;免疫組織化學(xué)
子宮內(nèi)膜異位癥(內(nèi)異癥endometriosis,EMs)發(fā)病機(jī)理有多種學(xué)說,隨著分子生物學(xué)研究的進(jìn)展,發(fā)現(xiàn)性激素和性激素受體在內(nèi)異癥的發(fā)生發(fā)展中可能起著重要作用,內(nèi)異癥是激素依賴性疾病,近年來研究細(xì)胞外基質(zhì)的降解與重建是異位內(nèi)膜侵襲并種植于腹膜的關(guān)鍵?;|(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)是一組鋅依賴的,在結(jié)構(gòu)上高度同源的蛋白水解酶,是降解細(xì)胞外基質(zhì)成分最重要的酶類[1]。有研究表明,基質(zhì)金屬蛋白酶及其組織抑制因子介入了子宮內(nèi)膜異位癥的發(fā)生過程[2],為深入探討性激素受體和免疫因子在內(nèi)異癥發(fā)病中的作用,現(xiàn)采用免疫組化PV-9000法對子宮肌瘤患者的正常子宮內(nèi)膜和內(nèi)異癥患者的在位內(nèi)膜和異位內(nèi)膜作比較,檢測雌激素受體(entrogen receptor,ER)和孕激素受體(progesterone receptor,PR)及基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制劑-1(tissue inhibitors of metalloproteinase-1,TIMP-1)在異位內(nèi)膜中的表達(dá),從而進(jìn)一步闡明內(nèi)異癥發(fā)生發(fā)展的機(jī)制。
1 研究資料與方法
1.1標(biāo)本來源與分組所有標(biāo)本均取自2003年1月~2006年8月間,青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院婦產(chǎn)科經(jīng)腹腔鏡或開腹手術(shù),均經(jīng)病理診斷。研究組1為EMs異位內(nèi)膜組:標(biāo)本均為異位內(nèi)膜,大多為卵巢巧克力囊腫,共84例,年齡25.3~50.0歲,平均年齡(38.6±6.6)歲;按美國生育協(xié)會(huì)修正分期標(biāo)準(zhǔn)(r-AFS)為:Ⅰ~Ⅱ期26例,Ⅲ期28例,Ⅳ期30例。研究組2為EMs在位內(nèi)膜組:為研究組1中部分內(nèi)異癥患者子宮全切術(shù)后對應(yīng)的子宮內(nèi)膜,共44例,年齡37.0~50.0歲,平均年齡(43.7±3.0)歲。對照組:因子宮肌瘤行子宮全切術(shù)者的正常子宮內(nèi)膜,共32例,年齡20.0~49.5歲,平均年齡(42.7±7.7)歲。上述患者術(shù)前半年內(nèi)均未接受性激素及抗EMs藥物治療,無其他內(nèi)分泌類疾病史。
1.2標(biāo)本的制備與檢測
1.2.1 取材與包埋 術(shù)中取卵巢巧克力囊腫壁(異位內(nèi)膜),子宮肌瘤和部分巧克力囊腫患者的在位子宮內(nèi)膜,將內(nèi)膜組織置于10%甲醛液固定,二甲苯透明后石蠟包埋。
1.2.2 ER、PR和TIMP-1檢測 4 μm連續(xù)切片后脫蠟,水化組織切片,3% H2O2去離子水孵育10 min,以阻斷內(nèi)源性過氧化物酶,根據(jù)所應(yīng)用的ER、PR和TIMP-1的要求,嚴(yán)格按北京中山生物技術(shù)有限公司提供的具體操作步驟要求進(jìn)行。
1.2.3 結(jié)果評定 顯微鏡下觀察,細(xì)胞核顯色棕褐色者為強(qiáng)陽性,淺棕或淺褐色者為陽性,藍(lán)色為陰性。采用高清晰彩色電子圖像分析儀,用平均密度=棕褐色細(xì)胞核/(棕褐色細(xì)胞核+藍(lán)染細(xì)胞核)代表ER、PR和TIMP-1的表達(dá)強(qiáng)度,每個(gè)切片選擇4個(gè)視野,10×40倍鏡放大,每個(gè)視野測定3次后取均值,由同一人用同一臺(tái)儀器測定。
1.2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 評分?jǐn)?shù)據(jù)用x±s表示,運(yùn)用SPSS 11.5統(tǒng)計(jì)軟件處理進(jìn)行t檢驗(yàn)。
2 結(jié)果
結(jié)果顯示:異位內(nèi)膜組織中ER、PR及TIMP-1的表達(dá)明顯低于正常內(nèi)膜組織,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P
3 討論
EMs是激素依賴性疾病,雌、孕激素與子宮內(nèi)膜細(xì)胞上的相應(yīng)ER、PR發(fā)生特異性結(jié)合,產(chǎn)生一定效應(yīng),從而影響細(xì)胞的代謝過程或?qū)虮磉_(dá)進(jìn)行調(diào)控[3]。且Sampson提出經(jīng)血逆流學(xué)說被認(rèn)為是一種正常現(xiàn)象,因并非所有發(fā)生經(jīng)血逆流的婦女都將患內(nèi)異癥,這說明經(jīng)血逆流可能僅僅是個(gè)誘因。TIMP-1是一種糖蛋白,它能與活化的基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)形成1∶1復(fù)合體而使它們失活。而異位內(nèi)膜的細(xì)胞外基質(zhì)的降解與重建是異位內(nèi)膜侵襲并種植于腹膜的關(guān)鍵,因此檢測ER和PR及TIMP-1在內(nèi)異癥中的表達(dá),對研究子宮內(nèi)膜異位癥的發(fā)生、發(fā)展等方面有重要意義。
本實(shí)驗(yàn)采用免疫組化方法,檢測了異位內(nèi)膜組織及EMs在位內(nèi)膜中ER、PR、TIMP-1的表達(dá),結(jié)果發(fā)現(xiàn),異位內(nèi)膜組織中ER、PR、TIMP-1的表達(dá)明顯低于正常內(nèi)膜,說明異位內(nèi)膜雖然在結(jié)構(gòu)和功能上與正常子宮內(nèi)膜基本相同,同樣有月經(jīng)周期的改變。內(nèi)異癥患者的異位內(nèi)膜ER、PR的表達(dá)明顯低下,使得異位內(nèi)膜激素變化幅度不如正常內(nèi)膜明顯,說明異位子宮內(nèi)膜從周圍組織纖維化到供血不足及組織分化程度不同,局部生長環(huán)境不良以及腺體細(xì)胞中激素受體的變化等,造成了對激素反應(yīng)的差異。同時(shí)也說明TIMP-1對MMPs的抑制作用減弱,相反也說明MMPs的作用增強(qiáng),對細(xì)胞外基質(zhì)的降解與重建作用增強(qiáng),而細(xì)胞外基質(zhì)的降解與重新建成是異位內(nèi)膜侵襲并種植于腹膜的關(guān)鍵[4],從而導(dǎo)致許多病理過程。本研究表明TIMP-1在EMs病人在位內(nèi)膜中的表達(dá)與正常內(nèi)膜中的表達(dá)差異有顯著性,表明EMs病人在位內(nèi)膜比正常內(nèi)膜表現(xiàn)出更強(qiáng)的侵襲能力,只有內(nèi)膜組織逆流入腹腔后,周圍因素發(fā)生改變,才促使TIMP-1表達(dá)減弱,從而發(fā)生內(nèi)膜的異位侵襲。因此異位內(nèi)膜組織中TIMP-1的異常表達(dá)在EMs的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮了主要作用。
盡管將EMs稱為激素依賴性疾病,但異位內(nèi)膜畢竟與在位內(nèi)膜不同,這種對激素的依賴是不完全的,這也可能是某些用激素治療不能完全根除EMs的原因所在。EMs患者子宮內(nèi)膜的生物學(xué)特性不同于正常在位內(nèi)膜,其差異在其形成中可能具有決定性作用,即EMs“在位內(nèi)膜決定論”[5]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示:在位內(nèi)膜組織中ER、PR明顯高于正常內(nèi)膜組織,而TIMP-1在在位內(nèi)膜中呈低表達(dá),充分表明EMs在位內(nèi)膜組織局部特性的改變在EMs的發(fā)生發(fā)展中起到關(guān)鍵性作用,進(jìn)一步突出了“在位內(nèi)膜決定論”的理論意義。在位內(nèi)膜中ER及PR較正常內(nèi)膜組織中高,而TIMP-1卻較正常內(nèi)膜組織中低,是否又說明了雌孕激素對TIMP-1有抑制的作用,使得在位內(nèi)膜碎片一旦種植到腹腔即可發(fā)揮其異位種植的作用。Ramon等[6]卻發(fā)現(xiàn)TIMP-1在患者中的活性明顯高于正常對照組,他們認(rèn)為TIMP-1活性增高,抑制細(xì)胞侵襲的能力加強(qiáng),這一結(jié)果有利于解釋臨床上經(jīng)常發(fā)生的子宮內(nèi)膜異位灶對其周圍的卵巢組織沒有侵襲的現(xiàn)象。但同時(shí),TIMPs和MMPs一般都是以復(fù)合體形式出現(xiàn)的,不知是否還與目前大家討論比較熱的MMPs/TIMPs比值失衡還有關(guān)[7,8],有待進(jìn)一步研究證實(shí)。
綜上所述,異位內(nèi)膜組織中ER、PR、TIMP-1的低表達(dá),表明異位內(nèi)膜仍保留對激素反應(yīng)的特性,是其得以種植生長的必要條件,細(xì)胞外基質(zhì)的降解與重建作用增強(qiáng)是關(guān)鍵。異位內(nèi)膜對激素敏感性的降低,也可能是某些用激素治療不可能完全根除內(nèi)異癥的原因所在,而內(nèi)異癥患者在位內(nèi)膜中ER、PR的高表達(dá)及TIMP-1表達(dá)較低,則是內(nèi)異癥發(fā)生發(fā)展中的關(guān)鍵因素。
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【關(guān)鍵詞】 胱氨酸蛋白酶抑制劑C;同型半胱氨酸;2型糖尿病腎病
近年來2型糖尿?。═2DM)的發(fā)生率增高, 且呈年輕化趨勢。糖尿病腎?。―N)是糖尿病常見的并發(fā)癥之一, 是T2DM重要的致死因素, 然而糖尿病早期腎損傷具有可逆性[1, 2]。因此, 及時(shí)發(fā)現(xiàn)糖尿病早期腎損傷, 對于糖尿病腎病的預(yù)防、延緩或減慢疾病的進(jìn)程十分關(guān)鍵。目前臨床上使用的腎功能檢測指標(biāo)血清肌酐(Scr)只是在內(nèi)生肌酐清除率(Ccr)低于50%時(shí)才出現(xiàn)增高, 不能發(fā)現(xiàn)早期腎損傷, 容易錯(cuò)過最佳治療時(shí)期而導(dǎo)致腎衰, 因此臨床早期全面診斷顯得尤其重要。有報(bào)道血清中胱氨酸蛋白抑制劑C(CysC)較Scr能更好地反映腎功能損傷的程度[3], 同時(shí)檢測尿微量白蛋白(U-MA)可以早期診斷糖尿病腎小球損傷[4]。近年來研究表明同型半胱氨酸(HCY)與糖尿病微血管并發(fā)癥具有相關(guān)性[5]。本文通過對健康者、糖尿病及糖尿病腎病患者CysC、HCY、U-MA、Scr、 FPG及BUN的水平進(jìn)行同時(shí)檢測, 并通過Scr含量計(jì)算出的Ccr, 探討聯(lián)合檢測對DN早期診斷的應(yīng)用價(jià)值與意義。
1 資料與方法
1. 1 一般資料 收集2012年6月~2012年12月間經(jīng)本院內(nèi)分泌科確診的門診或住院患者。糖尿病組100例, 男66例, 女34例, 年齡35~80歲。其中分為單純糖尿?。―M)組72例, 男45例, 女27例, 年齡41~80歲;糖尿病腎?。―N)組28例, 男17例, 女11例, 年齡35~73歲。健康組80例, 經(jīng)本院體檢中心確診無心腦血管疾病和糖尿病的健康者, 男45例, 女35例, 年齡30~68歲。
1. 2 方法 ①標(biāo)本收集:空腹12 h抽取靜脈血, 以促凝管收集的標(biāo)本測定CysC、HCY、Scr、 FPG及BUN, 收集隨機(jī)尿測U-MA。②儀器與試劑:以免疫膠乳比濁法測定CysC(北京利德曼生化股份有限公司批號2092721), 循環(huán)酶法測定HCY(北京萬泰德瑞診斷技術(shù)有限公司批號ZL3102AA32), 酶法測Scr(德賽診斷系統(tǒng)有限公司批號120081), 谷氨酸脫氫酶法測定BUN(德賽診斷系統(tǒng)有限公司批號00000138), 免疫比濁法測U-MA(德賽診斷系統(tǒng)有限公司批號17174)和免疫比濁法測FPG(中生北控生物科技股份有限公司批號201203), 以上檢測均在全自動(dòng)生化分析儀(日立7600-010)上進(jìn)行。所有檢測均受控于室內(nèi)質(zhì)控和衛(wèi)生部室間質(zhì)量質(zhì)控計(jì)劃。③Ccr計(jì)算公式:Ccr(ml/min)=uCRE×uV×1.73/ Scr×體表面積(uCRE為尿肌酐, Scr為血肌酐, uV為尿量)
1. 3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 所有數(shù)據(jù)均以SPSS11.1系統(tǒng)處理, 以 (x-±s)表示, 組間比較采用兩樣本均數(shù)t檢驗(yàn), P
2 結(jié)果
2. 1 各組指標(biāo)的檢測結(jié)果 表1中可見DN組各指標(biāo)顯著高于健康組, 各組間比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P
2. 2 各指標(biāo)相關(guān)性分析 DM組中HCY與CysC呈正相關(guān)(r=0.887, P
2. 3 糖尿病不同病史階段CysC、HCY、Scr、BUN、Ccr的陽性率分析分別以CysC>1.25 mg/L, HCY>15.0 μmol/L, Scr>133.0 μmol/L, BUN>8.1 mmol/L, Ccr
3 討論
糖尿病腎損害是糖尿病嚴(yán)重的慢性微血管并發(fā)癥, 也是糖尿病患者的主要死因之一, 有超過30%的患者發(fā)展為腎功能衰竭及需要腎透析。相關(guān)專家認(rèn)為與其他指標(biāo)相比, CysC檢出糖尿病腎病的靈敏度為40%, 特異性為100%, 因此有必要在診斷糖尿病而無證據(jù)有腎病患者中定期檢測CysC濃度變化以觀察其與糖尿病微血管病變的關(guān)系。而HCY作為一種血管損傷性氨基酸也與糖尿病腎病損害相關(guān), 認(rèn)為高HCY血癥是DN的一個(gè)獨(dú)立危險(xiǎn)因素[5, 6]。聯(lián)合檢測血HCY與CysC可早期預(yù)測糖尿病腎損害的程度, 從而可從不同角度、更安全地評價(jià)糖尿病早期腎損害[7]。也有研究提示, 2型糖尿病在確立診斷時(shí)即應(yīng)檢測尿微量白蛋白。本研究同時(shí)對CysC、HCY、U-MA、Scr、 FPG及BUN進(jìn)行檢測, 探討聯(lián)合檢測對DN早期診斷的應(yīng)用價(jià)值與意義。
本研究結(jié)果顯示在糖尿病患者中, 當(dāng)Ccr下降時(shí), CysC、HCY的升高比血Scr更快、更早。本文研究結(jié)果顯示DN組血清CysC和HCY水平明顯高于對照組, 差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P
本研究同時(shí)對糖尿病不同病史階段CysC、HCY、Scr、BUN、Ccr的陽性率進(jìn)行了分析比較, 結(jié)果提示在DM的疾病過程中, CysC和HCY幾乎同時(shí)且較早出現(xiàn)異常, Ccr的異常也出現(xiàn)較早但陽性率低于CysC和HCY, Scr、BUN的異常則出現(xiàn)較晚, 提示CysC、HCY對于糖尿病早期腎損傷的診斷有重要意義。建議在常規(guī)糖尿病治療過程中定期檢測CysC、HCY, 及時(shí)發(fā)現(xiàn)糖尿病早期腎損傷, 這對糖尿病腎病的預(yù)防、延緩或減慢疾病的進(jìn)程具有重要的臨床意義。
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核苷類逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑(NRTIs)
NRTIs可阻斷病毒的雙股DNA形成,使病毒失去復(fù)制的模板。NRTIs進(jìn)入被感染的細(xì)胞,需磷酸化形成具有活性的三磷酸化合物,它們是HIV逆轉(zhuǎn)錄酶競爭性抑制劑,當(dāng)它們插入生長的DNA鏈時(shí),可導(dǎo)致未成熟的DNA鏈終結(jié),病毒DNA合成受阻而抑制病毒復(fù)制。1987年獲FDA批準(zhǔn)的齊多夫定(AZT)是第一個(gè)逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑,也是世界上第一個(gè)應(yīng)用于臨床的抗艾滋病病毒藥物,它是脫氧胸苷的類似物。目前,國內(nèi)已有的NRTIs有:去羥肌苷(ddI)、司他夫定(d4T)和拉米夫定(3TC)。其他同類藥有:扎西他賓(DDC)、替諾福韋和恩曲他濱(FTC),而阿巴卡韋(ABC)是脫氧鳥苷類似物,通過充當(dāng)DNA鏈合成終止因子發(fā)揮作用,能同時(shí)抑制HIV-1和HIV-2的復(fù)制。NRTIs復(fù)合制劑有雙肽芝和三協(xié)韋:雙肽芝為AZT和3TC的復(fù)合制劑;三協(xié)韋為AZT、3TC與ABC的三聯(lián)復(fù)合制劑。NRTIs可提高AIDS及其相關(guān)綜合征患者的存活率,但并不能使患者治愈,長期治療存活率也較低,且現(xiàn)有的NRTIs常有嚴(yán)重骨髓抑制的不良反應(yīng)和容易出現(xiàn)耐藥毒株。
非核苷類逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑(NNRTIs)
這是一組與核苷化學(xué)結(jié)構(gòu)完全不同的特異性抑制HIV逆轉(zhuǎn)錄酶的化合物。NNRTIs能高度抑制HIV復(fù)制,細(xì)胞毒性小,缺點(diǎn)是容易產(chǎn)生耐藥性。
該類化合物具有抗HIV-1高特異性活性的共同性質(zhì),但是對HIV-2或其他逆轉(zhuǎn)錄病毒無效。國內(nèi)已有制劑:施多寧(EFV)和奈韋拉平(NVP)。
NNRTIs還有地拉韋啶(DLV),與NTRI和PI有協(xié)同作用。
蛋白酶抑制劑(Pls)
PIs是基于肽類的化合物,或競爭性抑制蛋白酶活性或作為互補(bǔ)蛋白酶活性點(diǎn)的抑制劑。強(qiáng)效和高選擇性PIs具有特異性,不能作用于所有的酶類,因而PIs通常和至少兩種不同的抗逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑聯(lián)合使用。
此類藥物也會(huì)引起一些不良反應(yīng),如腹瀉、轉(zhuǎn)氨酶升高、血脂增高等。國內(nèi)目前只有茚地那韋(IDV)供應(yīng)。其他Pls有:沙奎那韋(SAQ)、利托那韋(RTV)、奈非那韋(NFV)和安普那韋(APV)等。與其他獲得FDA批準(zhǔn)的Pls相比,Atazanavir(ATV)的主要優(yōu)點(diǎn)在于其強(qiáng)大的抗病毒效果,獨(dú)有的耐藥圖譜以及對脂肪代謝的影響最小。洛匹那韋(LPV)主要與RTV聯(lián)用,如復(fù)合制劑Kaletra(LPV+RTV)。融合抑制劑(FI)
融合抑制劑是由36個(gè)氨基酸組成的線性肽,可以抑制HIV與宿主細(xì)胞表面上受體結(jié)合。恩夫韋肽(ENF,T-20)是其中的一種已經(jīng)上市的藥物,容易被胃酸破壞,故應(yīng)用皮下注射的方法具有較強(qiáng)的抗病毒功能。
這類藥物在病毒進(jìn)入細(xì)胞的最初環(huán)節(jié)抑制病毒感染,特別適用于耐逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑和耐蛋白酶抑制劑的患者。
存在的問題及展望
ART可以有效地抑制HIV的復(fù)制,使血中的病毒降至可檢測水平以下。盡管如此,仍有部分患者對ART不能產(chǎn)生完全和持久的反應(yīng)。ART仍有許多問題亟待解決,如服藥依從性問題,藥物之間的相互作用、不良反應(yīng),特別是耐藥性的產(chǎn)生是目前的難點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】 鉤藤;基質(zhì)金屬蛋白酶;腦血管疾病
doi:10.3969/j.issn.1004-7484(x).2013.01.023 文章編號:1004-7484(2013)-01-0023-02
腦血管疾病主要包括高血壓、腦缺血、腦出血、腦血栓[1],這一系列疾病致殘率及致死率及高,嚴(yán)重危害人民的健康并增加了社會(huì)醫(yī)療的負(fù)擔(dān)。對于腦血管疾病的進(jìn)一步診治,已經(jīng)成為目前關(guān)注的熱點(diǎn)問題。國外文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),大部分腦血管疾病發(fā)病與基質(zhì)金屬蛋白酶的變化有關(guān)[2],基于此,MMPs已成為治療及預(yù)防腦血管疾病的一個(gè)新靶點(diǎn)。目前應(yīng)用于臨床腦血管類疾病治療的藥物多為中藥制劑,鉤藤作為中藥防治腦血管疾病的常規(guī)藥物,其用藥歷史悠久,費(fèi)用較低,且已知副作用較少因而被廣泛應(yīng)用于臨床中[3]。本實(shí)驗(yàn)對鉤藤體外抑制基質(zhì)金屬蛋白酶活性進(jìn)行研究如下。
1 實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)材料
1.1 實(shí)驗(yàn)材料 鉤藤(內(nèi)蒙古民族大學(xué)附屬醫(yī)院中藥房提供的道地藥材),緩沖溶液應(yīng)用自治(50mM HEPES,10mM CaCl2,0.2M NaCl,0.05% Brij-3520μM ZnSO4),熒光底物DQ-gelatin(Sigma公司、美國)。
1.2 實(shí)驗(yàn)儀器 Bio-Tek ELx-808熒光酶標(biāo)儀(寶特),DNP-9272-1 電熱恒溫培養(yǎng)箱(常州恒德儀器制造股份公司)。
2 原理與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)原理 本實(shí)驗(yàn)采用可激發(fā)熒光的底物為底物,基質(zhì)金屬蛋白酶降解熒光底物后發(fā)熒光,通過熒光酶標(biāo)儀檢測熒光的變化強(qiáng)度并記錄數(shù)值。如果在反應(yīng)體系中加入藥物的提純物質(zhì),藥物提純產(chǎn)物中的抑制成分與基質(zhì)金屬蛋白酶結(jié)合,從而影響熒光底物的反應(yīng),使其熒光強(qiáng)度發(fā)生變化。
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 提取物的制備 將鉤藤3g放入水中(100攝氏度)持續(xù)時(shí)間3小時(shí),濾紙三重濾過得沉淀物,應(yīng)用凍干機(jī)處理后,得到鉤藤水提取物。配制的藥物起始濃度為1g/l每升增加濃度1g,最高濃度為6g/l的水提取物溶液。
2.2.2 抑制活性的測定 將6種濃度的鉤藤水提取物分別取1μl與一定量的基質(zhì)金屬蛋白酶-16加入96孔酶標(biāo)板中,然后加入緩沖溶液,使其最終體積為50μl,放入37℃培養(yǎng)箱中孵育30分鐘,然后加入含有0.2μg熒光底物緩沖溶液50μl,最終反應(yīng)體系為100μl,鉤藤水提取物最終濃度分別為10μg/ml、20μg/ml、30μg/ml、40μg/ml、50μg/ml和60μg/ml,立即用Bio-Tek ELx-808熒光酶標(biāo)儀進(jìn)行計(jì)算,發(fā)射波長為520nM,激發(fā)波長為460nM。實(shí)驗(yàn)時(shí)間為500秒。儀器計(jì)算的熒光強(qiáng)度就等同于酶降解底物活力的強(qiáng)弱。
2.2.3 抑制活性計(jì)算 用Vo代表沒有加入抑制劑組的熒光強(qiáng)度變化,Vi代表加入抑制劑組的熒光強(qiáng)度變化,鉤藤的抑制百分?jǐn)?shù)用下邊的公式表示:1—Vi/Vo=抑制百分?jǐn)?shù)(%),當(dāng)抑制百分?jǐn)?shù)為50%時(shí),則為鉤藤抑制基質(zhì)金屬蛋白酶活性的IC50。
3 結(jié)果
具體結(jié)果如下,圖中“Mean V”表示隨時(shí)間變化的熒光強(qiáng)度的變化速率,可以作為相對的底物降解速率,根據(jù)實(shí)驗(yàn)方法中所給出的公式,能夠計(jì)算出不同濃度的鉤藤提取物對基質(zhì)金屬蛋白—16的抑制百分?jǐn)?shù)。通過以上數(shù)據(jù),我們能夠推測基質(zhì)金屬蛋白酶—16的活性抑制50%時(shí)所需要的鉤藤的量,如圖8,IC50=52μg/ml。
3 討論
鉤藤始載于《名醫(yī)別錄》,原名釣藤。甘苦;微寒,歸肝、心包經(jīng),具有清熱平肝;熄風(fēng)止痙的作用[4],被歷代醫(yī)家成為因其療效確切,副作用較少,長期以來一直被應(yīng)用于腦血管疾病的治療之中。
基質(zhì)金屬蛋白酶是一類自然進(jìn)化中高度保守的酶。基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制劑(TIMPs)通過自身的表達(dá)調(diào)控基質(zhì)金屬蛋白酶的含量。當(dāng)機(jī)體出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)疾患時(shí),基質(zhì)金屬蛋白酶受到疾病影響后其表達(dá)水平向上調(diào)節(jié),使基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑與基質(zhì)金屬蛋白酶之間的平衡失控,因?yàn)檫@種基質(zhì)金屬蛋白酶含量的升高,細(xì)胞外基質(zhì)成分被過多降解,從而為許多疾病如腦血栓、腦出血、高血壓等疾病[5]的發(fā)生創(chuàng)造條件,Galis等人的研究表明基質(zhì)金屬蛋白酶是造成斑塊不穩(wěn)定的重要原因之一[6]。基質(zhì)金屬蛋白酶通過破壞斑塊的結(jié)構(gòu),從而在治療腦血管疾病方面達(dá)到治療作用 [7]。血管源性腦水腫的機(jī)制既基質(zhì)金屬蛋白酶表達(dá)上調(diào),降解Ⅳ、Ⅴ型膠原,破壞細(xì)胞外基膜和基質(zhì),導(dǎo)致血管內(nèi)膜通透性增加所致。同時(shí)造成白細(xì)胞活化滲出至神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi),并釋放多種炎性介質(zhì)、細(xì)胞因子造成缺血腦組織的損傷[8]。這一病理生理學(xué)因素使通過基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑治療腦血管疾病具有了新的理論依據(jù),國外臨床資料表明[9-13],在原發(fā)性高血壓、腦出血、腦缺血、頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊、腦梗死等病理狀態(tài)下多種基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑的活性明顯增高,提示心腦血管病與基質(zhì)金屬蛋白酶含量的關(guān)系及其密切,大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,腦梗塞及腦損傷時(shí)應(yīng)用基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑能使這種腦組織的損傷降低,動(dòng)脈粥樣硬化斑塊穩(wěn)定不易于破裂,對腦血管疾病的發(fā)生達(dá)到治療及預(yù)防的作用。關(guān)于鉤藤治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病的機(jī)理是國內(nèi)外醫(yī)學(xué)工作者臨床工作的熱點(diǎn),本實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了鉤藤水提取物含有基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑,因此其治療腦血管疾病的機(jī)制可能同抑制基質(zhì)金屬蛋白酶的活性相關(guān),為中藥提取物治療腦血管疾病提供了評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及理論依據(jù)。
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1、黃豆中含有一種胰蛋白酶抑制劑,對糖尿病有一定的療效,但是胰蛋白酶抑制劑進(jìn)入機(jī)體后會(huì)抑制體內(nèi)胰蛋白酶的正常活性,并對胃腸有刺激作用。
2、如果食用了不完全熟的黃豆可能出現(xiàn)包括漲肚、拉肚子、嘔吐、發(fā)燒等不同程度的食物中毒癥狀。
3、黃豆是很好的營養(yǎng)品,富含蛋白質(zhì),沒經(jīng)過處理,含有很多對身體有害的物質(zhì)。生黃豆中含有皂甙毒素,跟皂角的毒素成分相同,煮熟了就被破壞,吃了就容易中毒。
(來源:文章屋網(wǎng) )
關(guān)鍵詞:免疫缺陷綜合征 艾滋病 抗病毒治療
Doi:10.3969/j.issn.1671-8801.2014.03.067
【中圖分類號】R-0 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號】1671-8801(2014)03-0054-01
艾滋病又稱獲得性免疫缺陷綜合征(AIDS),是由人免疫缺陷病毒(HIV)感染引起的傳染病,其臨床特點(diǎn)以免疫系統(tǒng)損害、各種機(jī)會(huì)性感染與相關(guān)腫瘤為主要特征的一組綜合征[1]。我國自1985年報(bào)告首例艾滋病病例以來,HIV感染者和AIDS患者急劇增加。截止2013年8月,我國艾滋病病毒感染者和病人約42萬例,死亡12萬例。目前艾滋病還無法徹底治愈,也沒有完全有效的疫苗,多采用綜合治療:抗HIV病毒治療、預(yù)防和治療機(jī)會(huì)性感染、中醫(yī)藥治療、增加機(jī)體免疫功能、支持療法以及心理咨詢,其中以抗病毒治療最為關(guān)鍵[2]。
1 抗HIV病毒治療的時(shí)機(jī)
抗HIV病毒治療的時(shí)機(jī),可以從以下三個(gè)方面來考慮:①急性期,化驗(yàn)結(jié)果無論CD4+T細(xì)胞計(jì)數(shù)值達(dá)到多少數(shù)值,需建議患者進(jìn)行系統(tǒng)治療。②無癥狀期,CD4+細(xì)胞值計(jì)數(shù)
2 抗病毒治療藥物的研究進(jìn)展
2.1 核苷類逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑(NRTIs):核苷類似物主要通過在細(xì)胞內(nèi)磷酸化形成5’-三磷酸的活性代謝產(chǎn)物,與5’-三磷酸核苷競爭,通過逆轉(zhuǎn)錄酶整合入病毒DNA,使DNA鏈延長中止,從而抑制HIV的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄。此類藥物主要包括:齊多夫定、扎西他濱、去羥肌苷、司他夫定、拉米夫定、阿巴卡韋)等。
2.2 非核苷類逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑(NNRTIs):是一類在結(jié)構(gòu)上差異較大、作用機(jī)制相似的化合物,可結(jié)合于RT上一個(gè)非底物結(jié)合的變構(gòu)部位,對RT為非競爭性抑制。與NRTIs比較,對細(xì)胞的毒性小、在極低的濃度也能抑制HIV的復(fù)制,但易產(chǎn)生突變,限制NNRTIs發(fā)揮抗病毒作用。目前已上市的幾種主要的非核苷類逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑包括奈韋拉平、地拉韋啶、依非韋倫等。
2.3 整合酶抑制劑:整合酶是HIV復(fù)制必需的三種酶之一,其作用是使HIV、DNA插入宿主細(xì)胞基因組中,整合是病毒基因有效表達(dá)和復(fù)制的必要步驟。整合酶包括抑制劑Raltegravir和抑制劑Elvitegravir。Raltegravir也稱MK-0518,體外實(shí)驗(yàn)證實(shí),它對耐多藥HIV-1、CCR5嗜性及CXCR4嗜性病毒均有效。將它與替諾福韋(tenofovir,TDF)和拉米夫定(lamivudine,3TC)聯(lián)合應(yīng)用,治療24周后病毒載量低于50拷貝/ml的患者比例可達(dá)87%~95%,48周后這一比例仍保持在85%~88%[3]。Elvitegravir,又稱GS-9137,是另一種整合酶抑制劑類候選藥物。在一項(xiàng)隨機(jī)、雙盲、安慰劑對照試驗(yàn)中,40例患者應(yīng)用不同劑量GS-9137或安慰劑單藥治1天,GS-9137組患者病毒載量平均降低0.98~1.99log10拷貝/ml,其中GS-9137400mg或800mg BID,50mg GS-9137加利托那韋100mg QD三種劑量的病毒載量降低值達(dá)到1.91log10拷貝/ml以上[4]。
2.4 蛋白酶抑制劑:蛋白酶抑制劑屬多肽類化合物,能可逆性地抑制HIV蛋白酶與底物酶結(jié)合而水解相應(yīng)的肽鍵,從而抑制新病毒組裝時(shí)所需的功能性酶和結(jié)構(gòu)蛋白的合成[5]。沙奎那韋是全球第一個(gè)獲批的蛋白酶抑制劑(1995年)。至2012年底,F(xiàn)DA共批準(zhǔn)11種蛋白酶抑制劑用于臨床,包括利托那韋、沙奎那韋、奈非那韋、安普那韋、福沙那韋、洛匹那韋、阿扎那韋、茚地那韋、替派那韋、達(dá)如那韋和阿扎那韋┼利托那韋[6]
2.5 融合抑制劑(進(jìn)入抑制劑):該抑制劑是一類作用于HIV與細(xì)胞膜融合階段的化合物。2003年,F(xiàn)DA批準(zhǔn)第一個(gè)融合抑制劑T20用于臨床[7]。T20是1個(gè)含有36個(gè)氨基酸的肽段,作用于HIV跨膜蛋白gp41,從而阻止病毒進(jìn)入細(xì)胞。但從近幾年臨床應(yīng)用來看,T20具有口服易降解及生物利用度低等缺點(diǎn),且易產(chǎn)生耐藥。我國自主研發(fā)的抗HIV融合抑制劑西夫韋肽目前已完成Ⅱb期臨床試驗(yàn)。除作用于病毒蛋白的融合抑制劑以外,作用于輔助受體CCR5的融合抑制劑(或稱進(jìn)入抑制劑)是近年研究的熱點(diǎn)。Maraviroc是惟一用于臨床的進(jìn)入抑制劑,可阻止HIV gp120和CCR5結(jié)合,具有耐受性良好、耐藥率低的優(yōu)點(diǎn)。目前尚有多個(gè)CCR5進(jìn)入抑制劑處于臨床研究階段(如SCH-C),均顯示出較強(qiáng)的抗病毒作用[8,9]。
2.6 輔助受體拮抗劑:人類輔助受體等位基因上第32個(gè)堿基片段的缺失使得CCR5嗜性HIV-1無法進(jìn)入靶細(xì)胞,因而機(jī)體獲得對HIV-1的天然抗性,且該突變對機(jī)體免疫功能無影響,說明CCR5是一種理想的抗HIV藥物作用靶點(diǎn),CCR5拮抗劑成為抗HIV的候選藥物。其中輔助受體拮抗劑MVC已經(jīng)進(jìn)入Ⅲ期臨床試驗(yàn)。另一種CCR5拮抗劑Vicriviroc,患者接受單藥治療14d、25mgBID和50mgBID的兩劑量組患者病毒載量降低>1.01log10拷貝/mL的比例分別為77%和82%,且耐受性較好,不良事件的發(fā)生率與安慰劑組相似,可見該藥療效較好[10]。
2.7 基因治療:德國一個(gè)醫(yī)療小組將CCR5基因缺陷供者的骨髓造血干細(xì)胞移植給1例患有白血病的AIDS患者,其首要目的是治療白血病。通過2年多的觀察,接受骨髓移植的患者體內(nèi)HIV轉(zhuǎn)陰。在隨后的相關(guān)臨床試驗(yàn)中,AIDS患者接受不含CCR5的細(xì)胞,雖然不能清除病毒,但可使CD4+T細(xì)胞計(jì)數(shù)明顯增加[11]。Wu等[12]利用腺病毒作為載體,將外源性DNA導(dǎo)入小鼠體內(nèi),可編碼并產(chǎn)生5種與HIV感染者體內(nèi)中和抗體相同的蛋白,其中2種VRC01和b12可保護(hù)小鼠在病毒感染大于正常值100倍的情況下不被感染。鋅指核酸酶是近年基因治療的研究熱點(diǎn),由2種類型的蛋白質(zhì)構(gòu)成,一種鋅指結(jié)構(gòu)用于結(jié)合特異性的短DNA序列,另一種為細(xì)胞無法輕易修復(fù),在結(jié)合位點(diǎn)切割DNA序列的核酸酶,可使鋅指核酸酶在基因組精確位點(diǎn)結(jié)合和切割DNA[13]。Holt 等[14]研究得出CCR5鋅指核酸酶在體外可有效抗HIV感染。多項(xiàng)針對HIV結(jié)構(gòu)蛋白的鋅指核酸酶研究正在進(jìn)行中[15]。
3 結(jié)語
在過去的10年里HAART等抗病毒藥物獲得重大進(jìn)展,除上述提到的藥物外,還有更多種抗病毒藥物正在研究當(dāng)中。新型抗HIV藥物為HIV/AIDS的治療帶來了更多選擇,不僅對初治患者,即使是那些以往治療失敗、甚至是多重耐藥的患者,也能夠快速、有效發(fā)揮抗病毒作用。
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1生物技術(shù)在防治中的應(yīng)用
在研究生物技術(shù)的工作中,其中有項(xiàng)工程叫作基因工程,它的應(yīng)用也十分重要,在防治植物病蟲害的過程中應(yīng)用基因工程主要包括CP基因、RP基因和Sat-RNA等。植物在生長中對病害不是完全主動(dòng)免疫的,而是需要適當(dāng)?shù)拿浇檫M(jìn)行誘導(dǎo),那么這個(gè)起誘導(dǎo)作用的媒介就是CP基因,它能夠有效的增強(qiáng)植物對病蟲害的抵御能力。CP基因的應(yīng)用能夠有效的減少植物在生長過程中可能會(huì)出現(xiàn)的病害,它能增強(qiáng)植物在生長中對病害的免疫功能。RP基因是可以對病毒進(jìn)行復(fù)制的復(fù)制酶基因,病害為了能夠?qū)χ参锂a(chǎn)生影響,需要不斷的組合,而復(fù)制酶則是利用編碼對病毒進(jìn)行一個(gè)新的組合,統(tǒng)稱為“聚合酶”。它能夠快速的融合病毒的DNA,并且能夠補(bǔ)全植物在生長中所缺失的復(fù)制酶基因,因此,病毒復(fù)制能出來就會(huì)受到影響,使病毒能夠不影響到植物的生長。Sat-RNA是一種低分子,它需要在植物生長中產(chǎn)生了病毒才能實(shí)現(xiàn)復(fù)制,植物生長中沒產(chǎn)生病毒使其不能實(shí)現(xiàn)復(fù)制,它在復(fù)制的過程中會(huì)影響病毒之間的復(fù)制,從而降低病毒成長率。Sat-RNA在防治植物病蟲害的過程中具有一定的積極作用,研究中應(yīng)當(dāng)給予重視。
2生物技術(shù)在防治蟲害中的應(yīng)用分析
生物需要維持正常的新陳代謝就需要含有一定的基因,而蛋白酶抑制劑則是大多數(shù)生物體會(huì)含有的一種基因,它能夠有效的抵御外界各種蛋白水解酶,因此,蛋白酶抑制劑能有較好的能力防治生物體內(nèi)造成的破壞。近幾年來,國家科學(xué)技術(shù)不斷提高,生物技術(shù)也隨之快速發(fā)展,使得更多的學(xué)者和研究人員對蛋白酶抑制劑研究越來越廣,尤其是在抵御病蟲害這方面做得更加的突出。在生物的正常情況下,蛋白酶抑制劑能夠有效的破壞病蟲體內(nèi)的氨基酸,從而使得病蟲因缺少氨基酸而無法進(jìn)行正常的生長和生活,直至病蟲死亡。這種殺死病蟲害的方式已經(jīng)得到廣泛的使用。它能夠有效保障農(nóng)作物的生長,提高農(nóng)作物抵御病害的能力。
3生物技術(shù)在防治草害中的應(yīng)用分析
植物自身抵抗除草劑的能力很低下,但是生物技術(shù)能夠?qū)Τ輨┚哂辛己每剐缘幕蜣D(zhuǎn)移到植物中,這樣使植物能夠更好的生長。這些對除草劑有良好抗性的基因中包括上面所介紹的酶基因,能夠有效的分解除草劑,通過這些基因之間的作用來達(dá)到抗草害的作用。生物技術(shù)的應(yīng)用能夠有效的殺死草害,使得植物能夠健康成長。如今,科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,也使得人們對環(huán)保的意識(shí)也不斷增加,因此,在生物技術(shù)的研究中應(yīng)當(dāng)更注重對環(huán)境的保護(hù),不能一味的研究而忽略環(huán)保。
4依靠生物技術(shù)培養(yǎng)出抗病、抗蟲的新品種
農(nóng)作物在生長的過程中會(huì)出現(xiàn)許多的病狀,比如:病害和蟲害等,最主要的就是病害和蟲害,這2個(gè)是導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量下降的主要因素。近幾年來,使用生物技術(shù)來培育抗病、抗蟲的植物是一個(gè)新的趨勢,它是按照有關(guān)病蟲害的要求,將能夠防治病蟲害的基因,經(jīng)過生物技術(shù)來進(jìn)行移植,移植到植物中,使得植物能有健康的成長,并且在生長的過程中不斷的繁殖出新的抗體,能夠有效的防治病蟲害的破壞,使產(chǎn)量上升,帶來經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
5總結(jié)
科學(xué)的快速發(fā)展也使得對植物病蟲害的防治得到了提升,生物技術(shù)的發(fā)展能夠有效的提升學(xué)者和研究人員在植物與病菌之間更深一步的研究,更加全面化的了解不同種類的植物對于不同細(xì)菌分子的抗性,從而研究出更好的基因,通過不斷地改良和研究來提升生物技術(shù)的成長。這也將更加利于提升植物在生長過程中對病蟲害的防治,使得植物健康的生長。本文探討了基因在防治過程中對植物所產(chǎn)生的作用,同時(shí)也對現(xiàn)代生物技術(shù)防治病蟲害的有效性進(jìn)行了研究,期待生物技術(shù)能有更加發(fā)展全面,提升防治病蟲害的防治技術(shù)。
作者:竇寶峰 單位:衡水市桃城區(qū)農(nóng)牧局
關(guān)鍵詞:抗?fàn)I養(yǎng)因子 大豆 鈍化
大豆作為植物飼料蛋白質(zhì)源,被廣泛應(yīng)用于飼料行業(yè)中。大豆粕粗蛋白含量為35-42%。大豆粕以其蛋白質(zhì)含量高,氨基酸比較平均而成為全世界最主要的植物蛋白質(zhì)飼料原料。但大豆中含有多種抗?fàn)I養(yǎng)因子,嚴(yán)重影響動(dòng)物的消化、吸收。大豆中的抗?fàn)I養(yǎng)因子主要包括:蛋白酶抑制劑、植物凝集素、大豆抗原蛋白( 致敏因子) 、脲酶、脹氣因子、植酸及致甲狀腺腫素等多種抗?fàn)I養(yǎng)因子。
一、抗?fàn)I養(yǎng)因子
1.蛋白酶抑制因子 蛋白酶抑制因子主要有KTI(胰蛋白酶抑制因子)和BBI(弓手抑制因子)兩類。KTI主要抵抑制胰蛋白酶,而BBI同時(shí)抑制胰蛋白酶和胰凝乳蛋白質(zhì)酶。蛋白酶抑制因子,它能抑制胰蛋白酶、胃蛋白酶、糜蛋白酶活性,促進(jìn)胰腺分泌、胰腺腫大,造成必需氨基酸內(nèi)源性損失的結(jié)果;生長停滯、生產(chǎn)性能下降。其中重要的是胰蛋白酶抑制因子,胰蛋白酶抑制因子主要影響胰腺的分泌功能,它與胰蛋白酶在小腸中的濃度相關(guān)。腸道的胰蛋白酶與抑制因子結(jié)合,然后經(jīng)糞便排出體外,因此降低了胰蛋白酶的濃度。大量胰蛋白酶的大量補(bǔ)償性分泌,造成內(nèi)源性含硫氨基酸的丟失引起體內(nèi)氨基酸代謝不平衡,特別是蛋氨酸的不足引起生長受阻,消化吸收功能失調(diào)和紊亂(Callaher和Scheeman,1986)。
2.植物凝聚素 植物凝聚素主要以糖蛋白的形式存在,它的主要作用是對免疫系統(tǒng)和器官具有一定的毒害,對腸道產(chǎn)生的免疫球蛋白A有顯著的拮抗作用;能影響家畜的生產(chǎn)性能。植物凝集素是一種對某些糖分子具有高度親和力的蛋白質(zhì),其中大多數(shù)是糖蛋白。植物凝集素和糖及配糖體(糖脂、糖肽、低聚糖、氨基葡聚糖)的結(jié)合,類似于酶和底物的結(jié)合或抗原和抗體的結(jié)合,具有高度的特異性。
3.多酚類化合物 多酚類化合物如單寧、酚酸單寧屬于水溶性的酚類化合物,主要作用與蛋白質(zhì)、碳水化合物、酶形成復(fù)合物干擾豬消化過程,降低蛋白質(zhì)的利用率;與消化酶形成復(fù)合物,使酶的活性下降,養(yǎng)分消化率降低,影響適口性。Wijavila等(1977)報(bào)道單寧等多酚類化合物和鈣、鐵、鋅等多種金屬離子結(jié)合形成不溶性化合物,降低其利用率。
4.致甲狀腺腫素 這是一類有機(jī)小分子,在豆粕中含量極微,其前體物是硫代葡萄糖苷,單個(gè)硫代葡萄糖苷是無毒的,但在硫代葡萄糖苷酶的作用下會(huì)產(chǎn)生致甲狀腺腫的一系列小分子物質(zhì)。在豆粕中硫代葡萄糖苷與硫代葡萄糖苷酶是內(nèi)源性的,只有當(dāng)組織破碎并在合適條件下(水、溫度等)才能起系列酶解作用。所以殺滅尚未酶解的硫代葡萄糖苷酶,則有利于阻止致甲狀腺腫素的產(chǎn)生。
5.大豆抗原蛋白 Castimpoolas等從大豆中鑒定出4種球蛋白,即大豆球蛋白、α-伴大豆球蛋白、β-伴大豆球蛋白、γ-伴大豆球蛋白,并證明它們是大豆蛋白中的主要抗原成分。大豆蛋白抗原進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)主要引起動(dòng)物發(fā)生過敏反應(yīng),造成免疫損傷主要在腸道,細(xì)胞免疫和體液免疫都參與了這一過程,但絨毛結(jié)構(gòu)的變化主要是由細(xì)胞免疫引起的,這種作用使小腸結(jié)構(gòu)受損,食糜滯留時(shí)間縮短,營養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收出現(xiàn)紊亂,導(dǎo)致消化不良、腹瀉等現(xiàn)象的發(fā)生。
6.脲酶 一般脲酶本身并沒有毒性作用,但在一定溫度和pH值條件下,生大豆中的脲酶遇水迅速將含氮化合物分解生成氨從而引起氨中毒。由于大豆及其制品中脲酶含量與PI含量呈正相關(guān)關(guān)系,因此常以脲酶活性用來判斷大豆的受熱程度和估計(jì)胰蛋白酶抑制劑的活性。
7.脹氣因子 大豆中的脹氣因子主要是棉籽糖、水蘇糖和毛蕊花糖。棉籽糖在大豆中含量約為1%;水蘇糖在大豆中含量約為4%。棉籽三糖和水蘇四糖不能被胃和腸上段的消化酶消化,而是被結(jié)腸中的細(xì)菌發(fā)酵產(chǎn)氣,引起胃腸脹氣,是大豆中的脹氣因子。
二、抗?fàn)I養(yǎng)因子鈍化的物理方法
大豆抗?fàn)I養(yǎng)因子的存在阻礙了營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收,引起各種不適反應(yīng),因此,要采取措施使抗?fàn)I養(yǎng)因子失去活性或去除。 加熱過度或加熱不足都會(huì)使大豆的營養(yǎng)效價(jià)和生物學(xué)活性降低。
1.蒸汽處理:常壓加熱的溫度低,一般在100℃以下。常壓處理30min左右,大豆中的胰蛋白酶抑制因子活性可降低90%左右,而不破壞賴氨酸的活性。高壓處理時(shí),加熱時(shí)間隨溫度、壓力、PH值及原料性質(zhì)而不同。
2.浸泡蒸煮處理:先浸泡后加熱可減少水溶性和可分散性的化合物(凝集素、植酸、寡聚糖),消除程度依溫度、浸泡液類型而不同。鹽和堿通過改進(jìn)細(xì)胞膜滲透性有助于消除抗?fàn)I養(yǎng)因子。但此法易引起營養(yǎng)物質(zhì)如可溶性蛋白質(zhì)和維生素的損失,因而一般很少采用。
3.炒烤與加壓烘烤處理:Schmidt(1987)報(bào)道,190℃時(shí)10-60s即可使大豆中的植物凝集素徹底被破壞。還有人報(bào)道在130-133℃,壓力為25帕,凝集素和胰蛋白酶抑制因子都能失活。
4.膨化處理:原理是原料受到的壓力瞬間下降而使其膨化導(dǎo)致抗?fàn)I養(yǎng)因子滅活,細(xì)胞破裂可提高雞對大豆養(yǎng)分的消化吸收。國內(nèi)外大量研究表明,目前較好的熱處理?xiàng)l件是120℃熱壓15min、105℃蒸煮30min,因此熱處理方法較常用。
三、抗?fàn)I養(yǎng)因子鈍化的化學(xué)方法
指在豆粕中加入化學(xué)物質(zhì),并在一定的條件下反應(yīng),使抗?fàn)I養(yǎng)因子失活或活性降低,來達(dá)到鈍化的目的。
研究表明,用5%的尿素+20%水處理效果最好,胰蛋白酶抑制因子活性降低了78.5%,脲酶活性降低了90.4%,且豆粕中的殘留氨量也不大。用乙醇處理可使豆粕蛋白的結(jié)構(gòu)改變,對降低大豆抗原蛋白活性有一定的效果。
國外在化學(xué)方法方面報(bào)道的很多,如亞硫酸鈉處理法、半胱氨酸處理法(Mende,1982)等?;瘜W(xué)方法處理可節(jié)省設(shè)備與能源,但最大的障礙是化學(xué)物質(zhì)殘留,會(huì)對動(dòng)物的生產(chǎn)性能產(chǎn)生毒副作用,且成本費(fèi)用太高,因此目前國內(nèi)應(yīng)用較少。
四、抗?fàn)I養(yǎng)因子鈍化的其他技術(shù)方法
1.酶制劑處理法:在抗?fàn)I養(yǎng)因子的鈍化研究中最具有應(yīng)用價(jià)值的酶有植酸酶、纖維素酶等。Cromwell(1991)證明日糧添加植植酸酶明顯降低了日糧磷的需要量和糞便磷排泄,從而減少了環(huán)境的污染。降解淀粉多糖的酶也逐漸應(yīng)用于生產(chǎn)。
2.微生物發(fā)酵:發(fā)酵已被證明是減少胰蛋白酶抑制因子的可行方法。對棉籽餅和菜籽餅中的抗?fàn)I養(yǎng)因子也有較好的效果。黃玉德(1994)等利用微生物發(fā)酵技術(shù),使棉酚含量下降至可飼用水平。
3.發(fā)芽的方法同樣可以分解籽實(shí)類飼料原料的抗?fàn)I養(yǎng)因子(Classen,1993)。不同豆類經(jīng)過發(fā)芽后胰蛋白酶抑制劑、凝集素、單寧等含量有不同程度的下降(Savelkonl等),豆類的適口性得到明顯的改善。
生物技術(shù)處理法處理效率高,且成本低,沒有殘留問題,對飼料營養(yǎng)成分的影響和破壞也較小,但要求技術(shù)水平較高,因此沒能形成工廠化。酶制劑處理時(shí),添加酶的量要適當(dāng),過量會(huì)擾亂消化道的正常消化機(jī)能而產(chǎn)生不良作用。
1MMPs的一般特性
MMPs是一組含Zn2+的能夠降解細(xì)胞外基質(zhì)的蛋白酶,通常在中性條件下發(fā)揮活性,有ca2+參和時(shí)活性最大。其活性受螯合劑抑制,但不受絲氨酸、半胱氨酸、天冬氨酸蛋白酶類抑制劑的影響。用cDNA猜測氨基酸序列,表明一些哺乳動(dòng)物MMPs各種類型酶之間,其結(jié)構(gòu)具有高度的恒定性。MMPs家族所有成員具有一些共同的氨基酸序列和結(jié)構(gòu)域。這些結(jié)構(gòu)域是摘要:前肽結(jié)構(gòu)域、信號肽、催化結(jié)構(gòu)域、凝乳酶樣結(jié)構(gòu)域、跨膜結(jié)構(gòu)域等。通過其中某個(gè)區(qū)的增減修飾而形成不同的MMPs。如明膠酶在催化區(qū)有一段纖維連接蛋白樣的插入,MMP-7缺少凝乳酶樣結(jié)構(gòu)域,而膜型MMPs含有跨膜結(jié)構(gòu)域等。MMPs均以酶原形式分泌,其活化需要進(jìn)行蛋白水解,前肽丟失,分子量減少。體外潛伏型MMPs可被有機(jī)汞制劑、促溶劑或蛋白酶激活。MMPs有一些共同的生化特征摘要:①催化機(jī)制依靠于活化中心的鋅原子;②蛋白酶均以無活性的酶原形式分泌;③酶原可被蛋白酶激活因子或有機(jī)汞制劑激活;④激活過程伴隨分子量的減少;⑤不同細(xì)胞來源的MMPs有很高的同源性;⑥激活后的酶可裂解一種或多種細(xì)胞外基質(zhì)成分;⑦酶的活性可被MMPs的天然抑制劑TIMPs抑制;⑧多數(shù)MMPs基因轉(zhuǎn)錄受到內(nèi)源性生長因子和細(xì)胞因子調(diào)節(jié),如IL-1和IL-6、TNF-α、TGF-α和IFN-γ以及BMP等。
2MMPs的分類
MMPs根據(jù)其結(jié)構(gòu)和底物特異性不同可分為5大類摘要:①間質(zhì)膠原酶,包括MMP-1、-8、-13、-18,主要降解Ⅰ~Ⅲ型膠原及Ⅶ和Ⅹ型膠原,不能降解明膠、Ⅳ型和細(xì)胞外基質(zhì)的其它蛋白成分。膠原酶以潛酶原方式合成。MMP-1(Mr=54×103)是成纖維細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、上皮細(xì)胞等細(xì)胞來源的成纖維細(xì)胞型膠原酶。而MMP-8(Mr=75×103)是由中性白細(xì)胞合成分泌的中性白細(xì)胞膠原酶;②Ⅳ型膠原酶,也叫明膠酶,包括明膠酶A(MMP-2)和明膠酶B(MMP-9)。明膠酶具有降解變性Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型膠原明膠的特異能力,也可切割天然Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅺ型膠原。對纖維結(jié)合素、彈性蛋白也有一定功能。MMP-9(Mr=92×103)是糖化蛋白酶,主要來源于中性白細(xì)胞和巨噬細(xì)胞。MMP-2(Mr=72×103)是非糖化蛋白酶,來源于許多結(jié)締組織細(xì)胞;③基質(zhì)溶解素,包括基質(zhì)溶解素-1(MMP-3)、基質(zhì)溶解素-2(MMP-10)和基質(zhì)溶解素-3(MMP-7),有廣泛的底物特性,可降解纖粘蛋白、層粘蛋白、彈性蛋白和糖蛋白的蛋白核心以及Ⅳ和Ⅸ型膠原等,另外還可去除Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型原膠原N、C末端肽,起原膠原肽酶功能?;|(zhì)溶解素的細(xì)胞來源和MMP-1相似;④膜型MMPs,包括MT1-MMP(MMP-14)、MT2-MMP(MMP-15)、MT3-MMP(MMP-16)以及近來分離命名的MT5-MMP。這種酶表達(dá)于細(xì)胞表面,除可直接降解基質(zhì),還對MMP-2和MMP-13有激活功能;⑤其它類,包括MMP-4、-5、-6、-20。這些未歸類MMPs的功能較非凡,不能歸類于其它MMPs。MMP-4被稱為端肽酶,Mr為35×103,可從牙齦成纖維細(xì)胞培養(yǎng)液內(nèi)分離。其功能是促進(jìn)MMP-1接近膠原分子切割部位以加速膠原降解。MMP-5又叫3/4膠原肽鏈內(nèi)切酶,Mr為54×103。具有膠原酶、明膠酶活性,可以繼續(xù)降解MMP-1降解Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型膠原所產(chǎn)生的天然3/4膠原片段。MMP-6適合pH=5.3的酸性環(huán)境,故被稱為酸性金屬蛋白酶。其細(xì)胞來源尚不清楚,Mr為55×103,可以消化軟骨蛋白多糖。MMP-20在牙齒發(fā)育過程中表達(dá),能夠分解牙釉質(zhì)蛋白。
3MMPs的激活
MMPs多數(shù)是以酶原形式分泌,其酶原體的胞外激活機(jī)制十分復(fù)雜且尚不完全清楚。膠原酶、明膠酶和基質(zhì)溶解素的激活機(jī)制各不相同,現(xiàn)分述如下摘要:①膠原酶的激活摘要:血纖維蛋白溶解酶激活膠原酶原,使其Mr從55×103降為44×103,但酶活性較低?;|(zhì)溶解素繼續(xù)在Glu80-phe81位點(diǎn)切割使Mr進(jìn)一步降為43×103,從而完全激活膠原酶,這時(shí)酶活性提高近10倍。②明膠酶的激活摘要:Mr為72×103的成纖維細(xì)胞明膠酶可被成纖維細(xì)胞參和的過程所激活。Seltzer等認(rèn)為Integrin受體參和的信號傳導(dǎo)途徑參和Mr為72×103的明膠酶的激活。而Mr為95×103的明膠酶原可被血纖維蛋白溶解酶激活。另外有探究發(fā)現(xiàn)一些細(xì)胞因子也可激活明膠酶。③基質(zhì)溶解素的激活摘要:基質(zhì)溶解素可被結(jié)締組織細(xì)胞通過依靠血纖維蛋白溶解酶原機(jī)制快速激活。此過程中血纖維蛋白溶解酶首先水解基質(zhì)溶解素前肽,所產(chǎn)生的中間產(chǎn)物再進(jìn)行自身催化切割而被激活。④MMPs之間的相互激活摘要:探究表明部分MMPs之間可相互激活。例如MT1-MMP可激活MMP-2和MMP-13,而MMP-3、MMP-10在MMP-1的激活中起重要功能,同時(shí)也可激活MMP-2。
4MMPs在骨改建中的功能
MMPs參和了全身組織的發(fā)育、改建以及疾病的病理過程。如胚胎發(fā)育、組織改建、創(chuàng)傷愈合、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的關(guān)節(jié)破壞、牙周炎、腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移等。隨著國內(nèi)外學(xué)者對MMPs的探究日益深入,MMPs在骨胚胎發(fā)育、改建及病理過程中所起的關(guān)鍵功能引起人們的重視。
骨是一種非凡的結(jié)締組織,由多種細(xì)胞和細(xì)胞間的骨基質(zhì)組成。細(xì)胞成分為摘要:成骨細(xì)胞(Osteoblast)、骨細(xì)胞(Osteocyte)、破骨細(xì)胞(Osteoclast)。骨基質(zhì)(bonematrix)主要成分為摘要:膠原纖維(約占90%,主要屬于I型膠原)、蛋白多糖(Proteoglycan)和骨鹽(Bonysalt)。骨改建是一個(gè)復(fù)雜的多步驟過程,多種細(xì)胞參和了此過程,其中破骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞的功能最為關(guān)鍵。而成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞不僅依靠MMPs對骨基質(zhì)成分的直接降解,而且需要MMPs參和介導(dǎo)成骨細(xì)胞對成熟破骨細(xì)胞的活化以及破骨細(xì)胞的遷移和貼附等過程。
4.1破骨細(xì)胞活化過程中MMPs的介導(dǎo)功能
成熟破骨細(xì)胞的活化是骨吸收的前提,而成骨細(xì)胞通過分泌MMPs來完成對破骨細(xì)胞的活化過程。其中,MMPs中的膠原酶發(fā)揮重要的介導(dǎo)功能。Holliday等[1]發(fā)現(xiàn)在膠原酶抑制劑存在條件下破骨細(xì)胞的骨吸收功能被明顯抑制,而在半胱氨酸蛋白酶抑制劑或其它MMPs抑制劑存在條件下破骨細(xì)胞的骨吸收功能只能部分減弱。這表明鄰近破骨細(xì)胞的基質(zhì)細(xì)胞和成骨細(xì)胞通過釋放大量膠原酶分解膠原產(chǎn)生膠原質(zhì)片段從而激活破骨細(xì)胞的骨吸收功能??梢娔z原酶不僅直接參和破骨細(xì)胞的骨吸收過程,而且是成骨細(xì)胞誘導(dǎo)破骨細(xì)胞骨吸收的中介因子之一。另外,PTH對骨吸收的誘導(dǎo)功能必須依靠膠原酶對I型膠原的裂解。Zhao等[2]的探究表明PTH直接功能于成骨細(xì)胞和基質(zhì)細(xì)胞促進(jìn)間質(zhì)膠原酶轉(zhuǎn)錄和合成。從而間接促進(jìn)破骨細(xì)胞的分化和骨吸收功能。Kusano等[3]認(rèn)為IL-1、-6通過促進(jìn)破骨細(xì)胞合成分泌MmPs來提高破骨細(xì)胞的骨吸收功能。
4.2破骨細(xì)胞遷移和貼附過程中MMPs的功能
探究表明MMPs也參和了被活化的破骨細(xì)胞向礦化骨表面的移行和貼附過程。Sato等[4]在兔破骨細(xì)胞中檢測到高表達(dá)的MT1-MMP,而且MT1-MMP和相應(yīng)于板狀偽足和偽足小體(podosome)區(qū)域的基底膜反應(yīng)。推測MT1-MMP和破骨細(xì)胞的遷移和貼附有關(guān)。另外Sato等[4]將純化的破骨細(xì)胞分別培養(yǎng)于涂或未涂膠原的骨片上。在未涂膠原的骨片上MMPs抑制劑未能抑制骨陷窩的形成,而在涂有膠原的骨片上MMPs抑制劑有效的抑制了骨陷窩的形成。使用其它類的蛋白酶抑制劑沒有出現(xiàn)這種現(xiàn)象。表明破骨細(xì)胞依靠于部分MMPs的活動(dòng)以移行到骨吸收區(qū)域。可見,MMPs不僅直接參和骨基質(zhì)降解,而且破骨細(xì)胞的遷移和貼附也依靠于部分MMPs的活動(dòng)。當(dāng)破骨細(xì)胞移行骨吸收區(qū)域,骨表面的類骨質(zhì)需要成骨細(xì)胞和襯里細(xì)胞等細(xì)胞釋放膠原酶分解,以使破骨細(xì)胞貼附于礦化骨表面行使骨吸收功能。這一點(diǎn)在腫瘤細(xì)胞對骨的侵襲時(shí)錨著于骨表面的過程中顯得尤為重要。Ohishi等[5]在體外培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)和乳腺癌細(xì)胞H-31共同培養(yǎng)的成骨細(xì)胞所分泌的MMP-1明顯增加。說明腫瘤細(xì)胞在誘導(dǎo)破骨細(xì)胞進(jìn)行溶骨之前,必須動(dòng)員成骨細(xì)胞合成分泌膠原酶以去除骨表面的類骨質(zhì)。而在腫瘤轉(zhuǎn)移時(shí)要突破的基底膜和細(xì)胞外基質(zhì)中所包含的膠原也同樣需要MMPs的降解。例如基底膜中的Ⅳ型膠原就需要明膠酶的特異分解。
4.3破骨細(xì)胞溶解吸收骨基質(zhì)成分過程中MMPs功能
破骨細(xì)胞在貼附于礦化骨表面后分泌酸性物質(zhì)溶解礦物質(zhì),并在破骨細(xì)胞和骨表面之間形成密閉腔隙,將一些酶類分泌于其中來降解骨基質(zhì)中的其它成分。在這些酶中MMPs起關(guān)鍵功能?,F(xiàn)已證實(shí)有多種MMPs參和了骨基質(zhì)的吸收過程,包括MMP-1、-2、-3、-9、-10、-13[3]以及MT1-MMP[6]和MT2-MMP等。這些MMPs根據(jù)不同的底物特異性分解骨基質(zhì)中包括膠原在內(nèi)大部分蛋白成分。這一過程由MMPs單獨(dú)完成或是和其它類蛋白酶共同完成。Sires等[7]探究表明MMPs在降解骨基質(zhì)時(shí)和其它類蛋白酶有協(xié)調(diào)功能。例如膠原酶在降解Ⅹ型膠原時(shí)產(chǎn)生mr=32×103的片段,而這個(gè)片段不能繼續(xù)被膠原酶以及其它類基質(zhì)金屬蛋白酶降解。但卻能被破骨細(xì)胞來源的組蛋白B快速分解。這一點(diǎn)也可從破骨細(xì)胞分泌不同蛋白酶存在一定順序的現(xiàn)象中得到證實(shí)。Everts等[8]探究表明摘要:在破骨細(xì)胞貼附于礦化骨表面后創(chuàng)造一個(gè)低pH值的吸收環(huán)境,在這個(gè)酸性環(huán)境中半胱氨酸蛋白酶首先發(fā)揮功能,降解部分骨蛋白。當(dāng)pH值逐漸回升到中性時(shí)基質(zhì)金屬蛋白酶才開始行使其功能。
4.4MMPs在骨的胚胎發(fā)育中的功能
骨的胚胎發(fā)育過程以骨的快速形成為特征,而在新骨骨基質(zhì)堆積前必須依靠成骨細(xì)胞、破骨細(xì)胞或其它細(xì)胞合成分泌MMPs,溶解吸收骨表面的軟、硬組織以及陳舊的骨內(nèi)基質(zhì),為新骨開辟空間。在骨形成活躍處可檢測到有大量高活性的MMPs表達(dá)說明了這一點(diǎn)。Rice等[9]通過原位雜交觀測到胚胎發(fā)育16d的小鼠顱骨中破骨細(xì)胞分泌大量MMP-9,而且集中于骨形成活躍的區(qū)域。推測MMP-9在骨的早期發(fā)育中占有重要功能。Gack等[10]通過原位雜交在14d的小鼠胚胎的各種發(fā)育骨中檢測到MMP-1,非凡是在長骨中。這些MMP-1主要由骨形成活躍區(qū)域的肥大軟骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞分泌。推測MMP-1在胚胎發(fā)育階段早期骨形成中發(fā)揮重要功能。
4.5MMPs的調(diào)節(jié)對骨改建的影響
在正常的骨改建過程中MMPs的基因表達(dá)、轉(zhuǎn)錄和活性受到多種因素調(diào)節(jié)而維持在正常水平。例如BMP-2、-4、-6在mRNA水平和蛋白質(zhì)水平抑制MMP-13合成[11]。Delany[12]等發(fā)現(xiàn)由成骨細(xì)胞分泌的基質(zhì)溶解素-3在成纖維細(xì)胞生長因子-2(FGF-2)短期功能下mRNA表達(dá)明顯下降,基因轉(zhuǎn)錄并不受影響。而在FGF-2長期功能下基質(zhì)溶解素-3的mRNA表達(dá)趨于穩(wěn)定,基因轉(zhuǎn)錄卻明顯增加。TGF-β1通過抑制MMPs產(chǎn)生促使細(xì)胞外基質(zhì)沉積。Mattot等[13]對小鼠胚胎發(fā)育的探究發(fā)現(xiàn),在長骨和肋骨的肥大軟骨細(xì)胞中或遷移到長骨骨形成區(qū)域的成骨細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞中有膠原酶的轉(zhuǎn)錄積聚,而TIMP-2的基因轉(zhuǎn)錄要提前于膠原酶。提示TIMP-2不僅局限在轉(zhuǎn)錄后,而且在轉(zhuǎn)錄水平對其有調(diào)控功能。而在病理骨改建中對MMPs的調(diào)控功能的失調(diào)導(dǎo)致MMPs的過量表達(dá)。Rubin[14]等通過建立廢用尺骨的動(dòng)物模型探究膠原酶-1的表達(dá),發(fā)現(xiàn)膠原酶-1在廢用尺骨骨細(xì)胞中的表達(dá)明顯高于正常尺骨。在對骨質(zhì)疏松的探究中發(fā)現(xiàn)摘要:在骨質(zhì)疏松小鼠的脛骨中破骨細(xì)胞釋放的MMP-9較正常小鼠高約4倍。Bord[15]等發(fā)現(xiàn)在正常的新生肋骨中破骨細(xì)胞持續(xù)表達(dá)一定數(shù)量的TIMP-1,而在病理性骨和異位骨中破骨細(xì)胞不表達(dá)或表達(dá)很少的TIMP-1。這表明TIMP和MMPs之間的平衡影響骨的轉(zhuǎn)換和改建過程。