基质金属蛋白酶2及其抑制剂在子宫内膜异位症中的表达.doc

基质金属蛋白酶2及其抑制剂在子宫内膜异位症中的表达【摘要】目的研究基质金属蛋白酶-2（MMP-2）及其抑制剂基质金属蛋白酶组织抑制剂（TIMP）在子宫内膜异位症（EMs）患者的异位内膜和在位内膜组织中的表达，探讨其与EMs发生发展的关系。方法应用免疫组化SP法检测40例EMs患者的异位内膜和在位内膜组织，30例子宫肌瘤患者的子宫内膜组织中MMP-2和TIMP-2蛋白的表达情况。结果EMs异位内膜细胞中MMP-2的表达明显高于在位内膜和对照内膜；EMs异位内膜和在位内膜细胞中TIMP-2的表达显著高于对照组子宫内膜。EMs异位内膜中MMP-2 和TIMP-2的表达水平随着临床分期有上升趋势，差异有显著性。结论子宫内膜异位症患者MMP-2和TIMP-2表达的变化可能与子宫内膜异位症的发生、发展有关。 【关键词】 子宫内膜异位症；基质金属蛋白酶；基质金属蛋白酶组织抑制剂；免疫组化子宫内膜异位症（Endometriosis，EMs）发病机制目前仍不十分清楚，被广泛接受的是异位种植学说。EMs虽然是一种良性疾病，但在生物学行为上有许多方面类似恶性肿瘤，如转移、黏附和浸润等。基质金属蛋白酶（Matrix metall-proteinases，MMP）可以降解细胞外基质（ECM）和基底膜（BM），是恶性肿瘤发生浸润和转移的一种重要介质，广泛存在于人体各种组织和器官中1。MMP-2属于明胶酶类，基质金属蛋白酶组织抑制剂-2(TIMP-2)是它的特异性抑制剂，但在子宫内膜异位症中的报道不多，本实验主要研究MMP-2及其抑制剂TIMP-2在EMs中的表达，并探讨其与EMs临床分期的相关性。1 资料与方法1.1 研究对象 研究组为40例EMs患者，对照组为30例子宫肌瘤患者，均在2001年10月至2004年10月期间吉林大学第二医院接受开腹手术和腹腔镜手术，根据术中所见和术后病理明确临床诊断，排除子宫肌瘤合并EMs的患者。研究组患者年龄2548(平均37.212.5）岁，对照组患者年龄3047(平均36.810.6）岁，二组年龄无统计学差异。EMs患者根据美国生育协会的临床病理分期标准（AFS-r）进行分期，期3例，期16例，期14例，期7例。所有入选患者在3个月内未用过激素类药物及抗EMs药物。1.2 方法 研究组EMs患者术中取卵巢异位囊肿内膜组织，术前诊刮获得在位内膜，对照组内膜在切除子宫后刮取。所有组织标本石蜡包埋，做5 μm连续切片，进行HE染色和免疫组化染色。一抗（鼠抗人MMP-2和TIMP-2单克隆抗体）及SP试剂盒购自福建迈新生物技术有限公司，按照试剂盒说明进行免疫组化染色，DAB显色，同时设置阴性对照，用已知阳性片作为阳性对照。1.3 结果判定 MMP-2和TIMP-2染色的判定是以细胞膜或细胞浆内出现棕黄色颗粒为阳性，先在低倍视野内(40×、100×)找到观察部位，然后在高倍视野内(400×)每张玻片选取5个视野，每个视野观察1 000个细胞计数，染色阳性细胞数20%为-，20%50%为+，50%70%为，70%为。所有计量数据均由2名病理医生采用双盲法(独立检测)进行检测。1.4 统计学方法 应用χ2检验。2 结果2.1 MMP-2和TIMP-2表达 MMP-2和TIMP-2主要表达于腺上皮细胞浆，少量表达于间质细胞浆。MMP-2在研究组EMs患者异位内膜细胞中的表达主要为，在研究组在位内膜和对照组内膜中的表达主要为-+，研究组患者异位子宫内膜细胞浆中MMP-2的表达显著高于在位内膜和对照组子宫内膜(P0.05)；TIMP-2在研究组EMs患者异位内膜细胞和在位内膜中的表达主要为+，在对照组内膜中的表达主要为-+，子宫内膜异位症异位内膜和在位内膜细胞浆中TIMP-2的表达显著高于对照组子宫内膜(P0.05)（见表1）。表1 异位内膜、在位内膜和对照内膜中MMP-2、TIMP-2的表达（略）1)与在位内膜组比较，2)与对照组比较：P0.052.2 MMP-2和TIMP-2表达与临床分期的关系 期、期、期、期EMs中MMP-2的表达率分别为33.3%、93.7%、100%、100%，TIMP的表达率分别为33.3%、87.5%、92.8%、100%。不同临床分期MMP-2的表达水平随着临床分期有上升趋势，差异有显著性(P0.05)，TIMP-2水平随临床分期有上升趋势，差异有显著性(P0.05)（见表2）。表2 MMP-2、TIMP-2与EMs临床分期的关系（略）与期比较：1)P0.053 讨论 近年研究发现子宫内膜组织中同恶性肿瘤组织一样富含MMPs。MMPs是一组锌离子依赖性内肽酶，它可以降解ECM和BM，其主要功能在于降解构成ECM主要成分的胶原、纤维连结蛋白、层连结蛋白以及黏蛋白等物质，在许多生理和病理过程中均发挥重要作用。目前已知的MMPs至少有24种，按照结构和作用的底物分为5类，MMP-2属于明胶酶类，分子量较大，能够降解ECM中的胶原成分，并能够促进血管内皮细胞生长，导致新生血管的形成，同时通过与整合素的相互活化加强细胞间的黏附作用，从而在子宫内膜细胞的异位黏附、种植和生长过程中发挥重要作用。TIMPs结合于活性MMPs的催化部位，抑制MMPs对ECM的降解，MMPs具有精确的调控机制，保证了体内生理状态下ECM的重建与稳定，如果调节失控，MMPs/TIMPs平衡破坏，则可引发各种病理过程2。其中TIMP-2是MMP-2的特异性抑制剂，可以通过下调MMP-2的活性来抑制异位内膜的侵袭转移3。 EMs的发病机制有各种学说，其中子宫内膜经血逆流种植学说被广泛接受，按照这一学说，内膜细胞必须突破腹水、腹腔细胞、ECM，才能完成黏附-侵袭-血管形成的过程，可见子宫内膜细胞是这一过程的决定因素——在位内膜决定论。此观点认为，异位内膜与在位内膜、EMs患者与非EMs患者的在位内膜之间存在差异，这种差异是人群中经血逆流广泛存在而只有部分人罹患EMs的原因所在4。我们的研究结果提示EMs患者异位内膜、在位内膜的蛋白水解能力强于非EMs患者的子宫内膜，尤其异位内膜降解BM的能力最强，有利于异位种植。 本研究显示，EMs患者异位子宫内膜细胞浆中MMP-2的表达显著高于在位内膜和对照组子宫内膜，EMs异位内膜和在位内膜细胞浆中TIMP-2的表达显著高于对照组子宫内膜。但上升幅度明显低于MMP-2，MMP-2/TIMP-2总体呈上升趋势。说明异位内膜组织中MMP-2的过度表达可能使异位的子宫内膜具有较强的蛋白水解能力，能够穿透其周围的BM，降解局部的ECM，侵袭腹膜及周围的结缔组织，同时由于其具有的促进血管生成的作用，使得异位内膜种植生长并不断扩大。TIMP-2对MMP-2的抑制作用降低，使得局部MMP-2的活性相对增强，MMP-2和TIMP-2比例的失衡在异位内膜的侵袭、种植和生长过程发挥重要作用5。 我们的研究结果显示，不同临床分期MMP-2及TIMP-2的表达水平随着临床分期有上升趋势，差异有显著性。TIMP-2作为MMP-2的特异性抑制剂，虽然随着临床分期有上升趋势，但上升幅度明显低于MMP-2，MMP-2/TIMP-2总体呈上升趋势。MMP-2的优势表达有利于EMs异位病灶的发生、发展，使病情进展，临床分期升高6。 进一步研究MMP-2和TIMP-2的作用及其相互关系有助于深入探讨EMs的发生、发展机制，可能为EMs的治疗提供一个全新的方向。例如，是否可以利用TIMP-2的小分子特性制造某种靶向药物作用于病灶局部，降低局部MMPs活性，中止异位内膜的种植，使异位病灶停止生长。目前，已经有人在作相关药物的尝试，希望不久的将来，能够为EMs患者带来彻底治疗的曙光7，8。【参考文献】 1邱晓红，尚慧玲，李荷莲.MMP-2及其抑制剂在子宫内膜异位症中的表达及与临床分期的关系J.中国老年学杂志，2004；24（11）：1044-5.2王滨，郑维国.基质金属蛋白酶与子宫内膜异位症J.国外医学妇产科分册，2003；30（2）：67-9.3Chung HW.Matrix metalloproteinase-2，membranous type 1 matrix metalloproteinase and tissue inhibitor of metalloproteinase-2 expression in ectopic and eutopic endometriumJ.Fertil Steril，2002;78(4):787-92.4陈琼华，曲军英，许雅云.基质金属蛋白酶9及其抑制剂在异位和在位子宫内膜组织中的表达J.中华妇产科杂志，2004；39（12）：809-12.5Mizumoto H，Saito T，Ashihara K,et al.Expression of matrix metalloproteinases in ovarian endometriomas：immunohistochemical study and enzyme immunoassayJ.Life Sci，2002;71(3):259-63.6Sillem M，Prifti S,Koch A,et al.Regulation of matrix metalloproteinases and their inhibitors in uterine endometrial cells of patients with and without endometriosisJ.Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol，2001；95(2)：167-72.7Zhou HE,Nothnick WB.The relevancy of the matrix metalloproteinase system to the pathophysiology of endometriosisJ.Front Biosci，2005；10：569-75.8Szamatowicz J，Laudansk