人骨唾液蛋白和基质金属蛋白酶-9在风心病患者瓣膜表达的研究

　　当前，风湿性心脏病(风心病)在我国仍有一定的发病率。风湿性心脏瓣膜病变的主要病理改变为瓣膜增厚、挛缩、纤维化及不同程度的钙化，从而导致瓣叶开口面积缩小和瓣膜关闭不全人骨唾液蛋白(hBSP)是细胞外基质中的一种酸性糖蛋白，主要分布在矿化的组织中，由成骨细胞、破骨细胞和软骨细胞表达、合成和分泌。近年来对于其在肿瘤骨转移性钙化方面所起的作用引起了人们的普遍关注。基质金属蛋白酶-9(MMP-9)是一种锌离子依赖性明胶酶，可降解细胞外基质成分，在骨骼发育及骨关节炎的研究中发现其可降解胶原和蛋白聚糖，引起细胞外基质重塑，同样这一发现在退行性主动脉瓣钙化的研究中得到了证实.但在风湿性二尖瓣的研究中少见。本研究旨在观察u1MP一9,hBSP在风湿钙化二尖瓣中的表达情况，以了解二者在风湿钙化中的作用，更深人地研究风心病瓣膜钙化机制，为以后风心病的治疗开辟新的思路。　　1临床资料　　1.1一般资料2007年6月一2009年12月在我院行二尖瓣置换手术切除之瓣膜共90枚，依据病史分为风心病组(70枚)和非风心病组(20枚)。风心病组男29例，女41例;年龄(54.5士11.2)岁;体质量(59.7土12.3)kg;心胸比0.64士0.16;左室射血分数(49.7111.7)0l0;心功能且级12例，l级42例，W级16例。非风心病组男11例，女9例;年龄(63.7I0.9)岁;体质量(61.4112.4)kg;心胸比0.6510.21;左室射血分数(51.3170.8)0l0;心功能fl级3例，班级12例，N级5例1.2方法将手术中摘除的二尖瓣瓣膜组织取材约5mmx5mm大小制成蜡块，切片采用SP法免疫组化染色观察MMY一9和hBSP的表达情况。　　1.3评定标准细胞浆中出现棕黄色颗粒即为阳性细胞参考Mohsin等〔2〕报道的标准进行改良，采用阳性细胞比例和着色强度2项综合评定阳性结果。阳性细胞数<25%计分，25%一50%计I分，51%一75%计2分，>75%计3分;轻度着色计1分，中度着色计2分，重度着色计3分。每张切片的2项得分之和为该病理结果，<3分为阴性，>3分为阳性。　　1.4统计学处理应用SPAS15.U统计软件包进行数据统计量资料数据以均数士标准差表示.计数资料用百分构成比表示，各组间表达阳阵率比较采用才检验，P<0.05为差异有统计学意义2结果风心病组中瓣膜钙化J7枚，非风心病组中有2枚风湿钙化瓣膜中，hBSP和MMP一9均呈高表达，而在非风心病组则表达较少，见表1。　　3讨论　　风心病出现的瓣膜钙化病理形态学发生机制目前尚不清楚。hBSP和MMP-9在近年来骨代谢研究领域日益受到人们的重视。　　金属蛋白酶(MMP)是破坏降解组织蛋白的一种水解酶系，它在组织重塑中起到重要作用在正常生理状态MMP活性受到严格的调节。其活性异常与很多疾病的发病机制有关，包括风湿性关节炎、多发性硬化、脑出血_和炎性肠病等。MMP-9是MMP:家族中的一员.是一种锌依赖性肤链内切酶，属于W型胶原酶，又称明胶酶B，在体内可由多种细胞合成，以无活性的酶原形式分泌，经血浆酶切断其N2端被激活，主要参与细胞外基质的降解与重塑、其作为降解血管基底膜的主要成分W型胶原的主要酶类，和动脉粥样硬化的发生发展密切相关。近年来研究表明bTMP一9与动脉粥样硬化斑块钙化并加重主动脉狭窄有关,,Kaden等l报道MVIP在正常瓣膜中以酶原的形式存在，在钙化瓣膜中被激活。本研究发现风湿钙化的瓣膜组织中MbMI'-9明显高于非风湿钙化组，考虑与MMP一9降解细胞外基质和基底膜成分，引起瓣膜增厚，导致钙盐沉积有密切关系。F'ondard等5研究发现MMF-9在主动脉瓣狭窄瓣膜组织中表达明显增高，并且认为MiMP一9并非为瓣膜间质细胞所分泌.而是主要来源于巨噬细胞风湿热引起心脏瓣膜的炎症反应，可使瓣膜内皮不同程度受损，墓底膜和胶原纤维暴露出来，胶原纤维增生致密，并引起损伤部位的内皮细胞及勃附的淋巴细胞、血小板等合成并释放多种细胞因子，如生长因子、趋化因子，这些囚子可作用于内皮细胞、单核一巨噬细胞，诱导其表达MMP一9增多。过度表达的MMP-9大量降解瓣膜的细胞外胶原和蛋白聚糖，引起细胞外基质代谢紊乱，导致瓣膜结构重塑，弹性下降，僵硬度增加同时,MMF'一9在瓣膜内皮下积聚可进一步加重其损害，内皮层的破损使钙滤过增加并沉积到组织深层，继而基底膜和胶原纤维暴露出来胶原纤维增生，钙盐通过破损的内皮沉积到组织深层使得瓣膜增生钙化。　　hBSP是一种高度糖基化和硫酸化的糖蛋白，是骨基质的主要非胶原蛋白之一，是矿化组织特异性糖蛋白，能促进前成骨细胞或类成骨细胞分化为成骨细胞，并参与细胞外基质的钙化。其在成骨细胞、破骨细胞和软骨细胞中高稳定表达，也是成骨细胞分化的主要标志。hBSP还具有细胞孰附性能，参与细胞钻附、细胞转移和信号识别，不仅能介导成纤维细胞、成骨细胞和破骨细胞x附于骨基质瓣膜，与整合素受体结合，还直接影响癌转化细胞的转移能力，并对血管生成有促进作用它的主要功能是参与矿化组织的经基磷灰石晶体形成的初始核心，启动矿化过程。hBSP与I型胶原蛋白结合形成F3SP一I型胶原蛋白复合物，能刺激颅骨缺损部位的问充质细胞网成骨细胞分化，进而形成新骨的形态特征.　　本研究发现，在风心病组，h#3SP呈现高稳态表达，而在非风心病则表达甚少提示风心病瓣膜的钙化可能是由于高表达的hBSP与瓣膜的I型胶原蛋白结合，并由此诱导成骨样骨形成改变本研究发现，在风心病钙化的二尖瓣瓣膜中，Pf3SP和MMP一9均呈现高稳态表达，表明风心病瓣膜钙化与MMP-9引起的细胞外基质代谢紊乱以及hI3SP诱导的成骨样骨形成关系密切，而并非简单的钙盐沉积，由此提示是否可以通过抑制此类蛋白在体内的表达及抑制细胞外基质降解和重塑，从而为预防、延缓或治疗风心病的瓣膜钙化寻找新的药物靶点，为以后在风心病方面的研究开辟新的思路。　　参考文献　　Karadag A,Ogbureke KU,Fedarko NS. Bone siaioprotein,matrix metalloproteinase 2,and alpha (v) beta 3 integrin in osteotropic cancer cell invasion[J].National Cancer Institute,2004,(12):956-965.　　Mohsin SK,Zhang M,Clark GM. Maspin expression in invasive breast cancer:association with other prognostic factors[J].Pathal,2003,(04):432-435.　　Jian B,Jones PL,Li Q. Matrix metalloproteinase-2 is associated with tenascin-C in calcific aortic stenosis[J].Amercian Journal of Pathology,2001,(01):321-327.　　Kaden JJ,Vocke DC,Fischer CS. Expression and activity of matrix metalloproteinase-2 in calcific aortic stenosis[J].Kardiologia Polska,2004,(02):124-130.　　Fondard O,Detaint D,Lung B. Extracelluar matrix remodelling in human aortic valve disease:the role of matrix metalloproteinases and their tissue inhibitors[J].European Heart Journal,2005,(13):1333-1341.　　Bianco P,Fisher LW,Young MF. Expression of bone sialoprotein(BSP) in developing human tissues[J].Calcified Tissue International,1991,(06):421-426.　　Zhou HY,Takita H,Fujisawa R. Stimulation by bone sialoprotein of calcification in osteoblast-like MC3T3-E1 cells[J].Calcified Tissue International,1995,(05):403-407.　　Cooper LF,Yliheikkila PK,Felton DA. Spatiotemporal assessment of fetal bovine ostioblast culture differentiation indicates a rol for BSP in promoting differentiation[J].Journal of Bone and Mineral Research,1998,(04):620-632.