基质金属蛋白酶—2与冠状动脉粥样硬化性疾病的研究进展(1)

http://www.100md.com 2018年1月29日 《医学信息》 2018年第4期

     摘 要：基质金属蛋白酶-2是基质金属蛋白家族中的一个重要成员，在生理情况下参与人体的正常发育，病理状态下潜在基质金属蛋白酶-2被激活，通过削减斑块纤维帽参与心室重构在多种心血管疾病的发生、发展中起重要作，并且有望成为反映心血管疾病的一种生物标志物，而对基质金属蛋白酶-2的调节将是一个可能的治疗靶点。现就基质金属蛋白酶-2的基因、蛋白、活性调节、信号转导及其在冠状动脉粥样硬化性心脏病中的研究进展予以综述。

    关键词：基质金属蛋白酶-2;心血管疾病;冠状动脉粥样硬化

    中图分类号：R541.4 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2018.04.010

    文章编号：1006-1959(2018)04-0027-04

    Abstract：Matrix metalloproteinase -2 is an important member of matrix metalloprotein family，it is involved in the normal development of human body under physiological conditions.And activated in pathological state，by reducing plaque fibrous cap and ventricular remodeling plays an important role in the development of various cardiovascular diseases，and is expected to become a biomarker reflecting cardiovascular disease.The regulation of matrix metalloproteinase-2 may be a possible therapeutic target.Now the gene，protein，regulation of its activity and signal transduction of matrix metalloproteinase-2 and its application in coronary atherosclerotic heart disease are reviewed.

    Key words：Matrix metalloproteinase-2;Cardiovascular disease;Coronary atherosclerosis

    炎症反应是引发心血管疾病的重要因素之一，炎症反应可能参与了冠状动脉粥样硬化性心脏病(coronary atherosclerotic heart disease，CHD)的发生发展过程。基質金属蛋白酶-2(matrix metalloproteinase-2 ， MMP-2)是一种具有多种生物效应的细胞因子，在一系列炎症反应中都扮演了重要角色，在动脉粥样斑块由稳定向不稳定过程转变以及斑块破裂过程中扮演了重要角色。因此，本文将对MMP-2与CHD的研究现状作一综述。

    1 MMP-2的结构与功能

    研究发现，能够在细胞外的基质中具有降解作用的酶类主要包括3大类：分别是半胱氨酸蛋白酶类、丝氨酸蛋白酶类以及基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases ， MMPs)类，其中MMPs在降解细胞外基质(extracellular matrixe， ECM)过程中发挥了重要作用，其降解功能超过ECM降解酶活性70%，MMPs是ECM降解过程的重要限速酶[1]。MMP -2也称作明胶酶A，是当前MMPs家庭成员中研究的较多之一，在ECM合成及降解代谢的整个过程中扮演了重要角色。MMP-2可由体内多种细胞合成和分泌，包括成纤维细胞、内皮细胞、浆细胞、星形细胞、小胶质细胞、神经细胞、巨噬细胞、嗜酸粒细胞和中性粒细胞等[2]。MMP-2分布于人体或动物的多种组织或器官中，发挥着不同的生理功能。

    人类MMP-2基因编码分子量大小约为72 ku酶原，通过活化后能够水解成65 ku的活性形，MMP-2酶原的组成包含信号肽区、前肽区、催化区、铰链区和羧基末端区这5个部分：①信号肽区，是N-末端的信号序列，引导此酶经细胞分泌后的准确定位;②前肽区，包含高度保守的PRCGVPDV序列，其序列包含半胱氨酸残基，其主要功能是维持酶原的稳定作用，此残基在酶活化后将被进行水解;③催化区，在这区域大都包括类似HEXGHXXGXXH的氨基酸序列，其中的3个组氨酸残基组成了3个锌离子的配基，除此之外还包含了1个谷氨酸残基，酶的活性中心由此构成。催化区含有3个纤连蛋白重复区，此区域能够加强两个明胶酶跟底物明胶的组合[3]。其空间结构主导MMP-2与底物的连接方式。MMP-2首先必须与底物进行连接，其后才能够发挥酶的重要活性作用;④含有大量脯氨酸的铰链区;⑤羧基末端区，其能够介导MMPs与ECM成分或与MMP抑制剂的有机结合，并且与酶的特异性有重要关系。

    MMP-2能够切割变性的Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ胶原，也具有降解天然Ⅳ，Ⅴ，Ⅶ，Ⅺ型胶原的能力，对层黏连蛋白，弹性蛋白和纤连蛋白都具有一定的降解能力[4]。除此之外，MMP-2还能分别作用于单核细胞化学吸引蛋白(monocyte chemoattractant protein ， MCP )-3、白介素(interleukin ，IL )-1β、基质细胞衍生因子(stromal cell-derived factor， SDF )-1等[5]。

    正常状态下，成人的机体中MMP-2的表达水平并不很高，通常在在机体接受刺激后或在病理状态下，才会促使其表达水平上调。MMP-2在调节ECM的合成及降解过程中发挥了重要作用，进而影响细胞之间、细胞跟细胞基质之间的有效信息表达，从而对细胞的生长、分化、黏附、迁移、损伤修复及组织重塑产生了重要影响。除此之外，MMP-2参与排卵、新生血管的形成、组织重建和损伤修复，恶性肿瘤转移、急性冠状动脉综合征(acute coronary syndrome ， ACS)、类风湿关节炎等多种病理及生理过程。(郭俊林 张立)

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