劉琳琳，曾祥云，王　輝

(贛南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院眼科，江西　贛州　341000)

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MMP-2及TIMP-2在糖尿病性白內(nèi)障患者房水及血液中的表達*

劉琳琳，曾祥云，王輝

(贛南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院眼科，江西贛州341000)

目的：探討基質(zhì)金屬蛋白酶2(matrix metalloproteinase-2，MMP-2)及金屬蛋白酶2組織抑制因子(tissue inhibitor of metalloproteinase-2，TIMP-2)在糖尿病性白內(nèi)障患者房水及血液中的表達及意義。方法：研究對象包括實驗組及對照組，每組患者為30例。實驗組為糖尿病性白內(nèi)障，對照組為年齡相關(guān)性白內(nèi)障。分別對所有的研究對象進行房水樣本及血液樣本的采集。血液樣本在手術(shù)當(dāng)天抽取靜脈血5 mL；房水樣本在手術(shù)中進行采集100～200 μL。采用雙抗體夾心法酶聯(lián)免疫吸附實驗法(enzyme linked immunosorbent assay-sandwich technique，ELISA)分別測定房水及血液樣本中TIMP-2及MMP-2的含量，并計算出TIMP-2、 MMP-2兩者的比值。分別比較各組間房水及血清中的MMP-2、TIMP-2的濃度及TIMP-2與MMP-2的比值。結(jié)果：糖尿病性白內(nèi)障患者房水中MMP-2的表達為(21.44±2.19) ng·mL-1，與對照組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；實驗組TIMP-2的表達為(21.68±2.19) ng·mL-1，與對照組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；實驗組TIMP-2 /MMP-2比值1.01±0.02，與對照組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。糖尿病性白內(nèi)障患者血液中MMP-2 及TIMP-2濃度表達量較高，分別為(326.11±43.14) ng·mL-1與(301.61±41.21) ng·mL-1，與對照組比較其差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)論：2型糖尿病并不影響白內(nèi)障患者房水及血液中MMP-2及TIMP-2的表達。

糖尿病性白內(nèi)障；MMP-2；TIMP-2

隨著糖尿病的發(fā)病率不斷升高，糖尿病引起的眼部并發(fā)癥也日益增多。糖尿病性白內(nèi)障是糖尿病的主要并發(fā)癥。糖尿病性白內(nèi)障其發(fā)病的確切機制至今不明確。本研究檢測30例糖尿病性白內(nèi)障患者及30例年齡相關(guān)性白內(nèi)障患者房水及血液中的MMP-2及TIMP-2的表達?，F(xiàn)報告如下。

1　資料與方法

1.1一般資料實驗組為2012年6月至12月在我院眼科住院治療的2型糖尿病引起的糖尿病性白內(nèi)障患者30例(30眼)，其中男18例(18眼)，女12例(12眼)，年齡47.2～81.8歲，平均(56.3±1.6)歲。術(shù)前排除其他全身疾病。2型糖尿病病史2.1～20.5年，平均(10.4±0.7)年。

對照組為2012年6月至12月在我院眼科住院接受手術(shù)的年齡相關(guān)性白內(nèi)障組患者30例(30眼)，其中男13例(13眼)，女17例(17眼)，年齡48.4～78.9歲，平均(53.1±0.9)歲。術(shù)前排除其他全身疾病及其他眼病。

1.2樣本采集所有研究對象均采集房水及血液樣本：房水樣本在進行白內(nèi)障手術(shù)中進行采集，在進入前房之前，用1 mL一次性注射器在透明角膜緣穿刺入前房(嚴格避免血液混入)，緩慢抽取房水樣本100～200 μL，注入已經(jīng)消毒的1.5 mL的離心管并作標(biāo)記；血液樣本在手術(shù)當(dāng)天進行采集，使用干燥管抽取靜脈血約5 mL；將房水及血液樣本分別置入-80 ℃深低溫冰箱保存待檢。

1.3主要試劑人MMP-2試劑和TIMP-2試劑，均購自美國RB公司。

1.4實驗方法采用雙抗體夾心法酶聯(lián)免疫吸附實驗(ELISA 法)對房水及血液樣本分別進行TIMP-2及MMP-2的含量測定。

1.5數(shù)據(jù)處理所有數(shù)據(jù)采用SPSS 14.0統(tǒng)計軟件分析。應(yīng)用單因素方差分析及兩兩比較分析對不同組間的TIMP-2及MMP-2表達進行比較；應(yīng)用直線相關(guān)分析對所有患者房水及血液樣本的TIMP-2及MMP-2表達進行分析。

2　結(jié)　果

2.1兩組患者房水及血液中MMP-2、TIMP-2濃度的測定結(jié)果兩組房水及血液中MMP-2、TIMP-2濃度及TIMP-2/MMP-2的比值均呈正態(tài)分布，采用獨立樣本t檢驗進行統(tǒng)計分析。結(jié)果見表1。

表1　各組間房水及血液中MMP-2、TIMP-2濃度測定結(jié)果

3　討　論

MMPs是一類鋅離子依賴性內(nèi)源性蛋白水解酶，其主要功能是降解細胞外基質(zhì)(ECM)和基底膜，在細胞外基質(zhì)降解中發(fā)揮重要作用。通常可將其分為五大類[1]：(1)膠原酶類：包括從纖維細胞、巨噬細胞、上皮細胞來源的膠原酶MMP-1。 (2)明膠酶類：包括MMP-2、MMP-9等。(3)基質(zhì)降解酶類：主要包括MMP-3、MMP-10。(4)膜型類(MT-MMP)：是一類新發(fā)現(xiàn)的MMP，能降解幾種ECM成分，同時也能激活其它MMP。(5)其它的MMPs，包括MMP-6，-7，-12，-19，-26，-28等。TIMPs是MMPs的特異性抑制因子，是一組內(nèi)源性低分子量蛋白質(zhì)，主要作用是特異性的抑制相應(yīng)MMPs的活性。TIMPs家族有TIMP-1，TIMP-2，TIMP-3，TIMP-4四位成員。目前研究最多的是TIMP-1與TIMP-2，TIMP-1能抑制大多數(shù)MMP活性，TIMP-2抑制其他MMP，并隨MMP-2的表達而表達?？傊诮】瞪頎顟B(tài)下，MMPs及TIMPs自然表達，和諧共存，比例適中，維持平衡，在組織重建、瘢痕愈合、血管形成等方面起到重要作用，一旦出現(xiàn)TIMPs/MMPs的失衡，將出現(xiàn)ECM的代謝異常繼而出現(xiàn)各種疾病。

隨著人們生活水平的提高及生活方式的改變，糖尿病的發(fā)病呈逐年增多的趨勢。對于糖尿病患者與MMPs、TIMPs的關(guān)系很多學(xué)者進行過相關(guān)研究，很多學(xué)者的關(guān)注點集中在兩方面。一方面是研究糖尿病性玻璃體視網(wǎng)膜病變與MMPs的關(guān)系。很多學(xué)者認為：MMPs參與玻璃體視網(wǎng)膜疾病的病理過程。1994年Brown等[2]最先報道了在DR的玻璃體中發(fā)現(xiàn)MMP-9的表達升高。Vorob'Eva I V等[3]對三種視網(wǎng)膜疾病中MMPs及TIMPs在視網(wǎng)膜前膜中的表達進行相關(guān)研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在增殖性糖尿病視網(wǎng)膜病變的患者中，MMP-2，MMP-3和MMP-7分子表達量增強，在正常視網(wǎng)膜中MMPs及TIMPs的表達維持著動態(tài)平衡。另一方面的研究熱點是對于糖尿病性白內(nèi)障晶狀體上皮細胞的各類MMPs的檢測，有研究認為：糖尿病性白內(nèi)障晶狀體主要病理學(xué)變化是晶狀體上皮細胞(LEC)的異常增殖、遷移、分化引起前后囊下的纖維化、混濁[4]。為了研究MMP-2的作用，Chang KC等[5]通過基因轉(zhuǎn)染MMP-2使晶狀體上皮細胞過表達MMP-2，結(jié)果MMP-2的表達增強使晶狀體上皮細胞發(fā)生纖維化。國內(nèi)較多學(xué)者[6]發(fā)現(xiàn)患者的LEC中MMP-2表達水平增高，而TIMP-2的表達水平未伴隨MMP-2增高，兩者的比例失衡使ECM中的Ⅳ型膠原和層黏連蛋白等降解增多，使LEC發(fā)生上皮間質(zhì)化，并最終誘導(dǎo)了囊膜下型白內(nèi)障的產(chǎn)生。

對于MMPs、TIMPs與糖尿病性白內(nèi)障的關(guān)系研究中對其房水中的檢測少有相關(guān)報道，對其血液中的含量分析同樣鮮有報道。在既往許多研究中，學(xué)者們都認為：年齡相關(guān)性白內(nèi)障患者房水中TIMP-2 /MMP-2的比值保持著動態(tài)平衡，其比值約為1[7]，可以作為較可靠的對照組納入研究。在本研究中，將年齡相關(guān)性白內(nèi)障作為對照組，我們也發(fā)現(xiàn)：在年齡相關(guān)性白內(nèi)障患者的房水中TIMP-2/MMP-2的比值約為1左右，這與以往的報導(dǎo)相一致。同時本研究發(fā)現(xiàn)：糖尿病性白內(nèi)障患者的房水中MMP-2、TIMP-2的表達與TIMP-2/MMP-2的比值與年齡相關(guān)性白內(nèi)障患者相比差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

本研究我們不僅檢測了MMP-2、TIMP-2在糖尿病性白內(nèi)障患者房水中的表達，同時也對其血清中的MMP-2、TIMP-2的表達量進行了檢測，糖尿病性白內(nèi)障患者血液中MMP-2及TIMP-2濃度表達量較高，分別為(326.11±43.14) ng·mL-1與(301.61±41.21) ng·mL-1。兩組結(jié)果比較顯示，糖尿病性白內(nèi)障及年齡相關(guān)性白內(nèi)障患者血液中MMP-2、TIMP-2的表達量及TIMP-2/MMP-2的比值差異并不具有統(tǒng)計學(xué)意義。由此推斷，白內(nèi)障患者晶體混濁的產(chǎn)生過程中MMP-2、TIMP-2表達主要不集中在房水中，并且糖尿病并不影響白內(nèi)障患者房水中MMP-2、TIMP-2的表達。但本研究只是初步的探索，還需以后采用大樣本的研究進一步闡明MMP-2、TIMP-2與糖尿病性白內(nèi)障的關(guān)系，為糖尿病性白內(nèi)障的發(fā)病機制的研究奠定基礎(chǔ)。

[1]Kinga Bobińska,Janusz Szemraj,Piotr Czarny,et al.Expression and Activity of Metalloproteinases in Depression[J].Medical Science Monitor:international Medical Journal of Experimental & clinical Research,2016,22:1334-1341.

[2]Brown D，Handi H，Bahri S，et al．Characterization of an endogenous metalloproteinase in human vitreous[J]．Curr Eyc Res，1994，13：639-647.

[3]Vorob'Eva I V,Merkushenkova D A,Parfenova E V,et al.The effect of fibrinolytic therapy for proliferative diabetic retinopathy complications on the angiogenic potential of the eye[J].Vestnik Oftalmologii,2014,130(1):31-36.

[4]Hao L N,He S Z,Shen Y H,et al.Protective effects of puerarin on lens epithelial cells in rat diabetic cataract[J].Chinese journal of ophthalmology,2011,47(4):320-326.

[5]Chang KC,Petrash JM.Aldose Reductase Mediates Transforming Growth Factor β2 (TGF-β2)-Induced Migration and Epithelial-To-Mesenchymal Transition of Lens-Derived Epithelial Cells[J].Investigative Ophthalmology & Visual Science,2015,56(8):4198-210.

[6]劉琳琳，曾祥云.基質(zhì)金屬蛋白酶及其抑制劑與POAG[J].贛南醫(yī)學(xué)院學(xué)報，2012，32(4):642-643.

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The Expression of MMP-2 And TIMP-2 in Blood and Aqueous Humor of Patients with Diabetic Cataract

LIULin-lin,ZENGXiang-yun,WANGHui

(DepartmentofOphthalmology,TheFirstAffiliatedHospitalofGannanMedicalUniversity，GanzhouJiangxi341000)

Objective：To explore the expression and significance of matrix metalloproteinase-2(MMP-2) and tissue inhibitor of metalloproteinase-2 (TIMP-2) in blood and aqueous humor of patients with diabetic cataract. Methods: Thirty patients with diabetic cataract were taken as the experimental group and 30 cases of age-related cataract were taken as control group. Blood samples and aqueous humor samples were collected from all subjects. Five ml blood samples were extracted from venous blood at the day of surgery and 100～200 μL aqueous humor samples were collected during surgery. The content of TIMP-2 and MMP-2 were measured by sandwich enzyme linked immunosorbent assay (ELISA) and the ratios between TIMP-2 and MMP-2 were calculated. All data were analyzed with the SPSS 14.0 statistical software package using independent samples t test to compare the ratio of TIMP-2/MMP-2 and the concentration of TIMP-2 and MMP-2 among different groups. Results: The levels of the MMP-2 in aqueous humor of patients with diabetic cataract was (21.44±2.19) ng·mL-1, which showed no significant difference (P>0.05) compared to the control group. The levels of the TIMP-2 in experimental group were (21.68±2.19) ng·mL-1. There was no significant difference (P>0.05) between experimental group and control group. The ratio of TIMP-2/MMP-2 in experimental group was 1.01±0.02, which was not significant difference (P>0.05) from the control group. The concentrations of the MMP-2 and TIMP-2 in blood samples of patients with diabetic cataract were (326.11±43.14) ng·mL-1and (301.61±41.21) ng·mL-1respectively and were higher than those in aqueous humor. There was no significant difference (P>0.05) between experimental group and control group. Conclusion: Type 2 diabetes mellitus have little effect on the levels of the MMP-2 and TIMP-2 in blood and aqueous humor of patients with cataract.

Diabetic cataract;TIMP-2;MMP-2

江西省科技支撐計劃課題(編號：20122BBG70156-1)

R776.1

A

1001-5779(2016)04-0574-03

10.3969/j.issn.1001-5779.2016.04.021

2016-05-12)(責(zé)任編輯：敖慧斌)