基质金属蛋白酶与骨关节炎的关系
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上海 中医药大学附属普 陀医院伤 骨科 （ 上海 ２０ ６ ） 上海中 医药大学脊柱 病研究所（ ００２ ； 上海 ２ ０ ３ ） ０ ０ ２
骨性关节炎 （ ｓ ｏｒ ｒｉ， Ａ） 影响 人类 健康 最常见 ｏｔ ａｔ ｉｓＯ 是 ｅ ｈｔ 的关节疾患之一 ， 其发 生率 随年龄 的增加 而增 高。Ｏ Ａ对 关 节的所 有结构产生 着影响 ＩＪ 通常伴 随着软 骨 的降解 、 ２， 骨 赘 形成和软骨下 骨的改 变。近几年 来 随着对 Ｏ Ａ的深入 认 识， 开始注意到滑 膜在 Ｏ 中的重要 地位 ， Ａ 滑膜 细胞 功 能异 常与参 与 Ｏ 发 病 进 程 的 重要 介 质 （ 细 胞 因子 Ｉ Ａ 如 Ｌ一１ 、
一
３ 一１ 、 １） （ ） 型 ＭＴ—ＭＭＰ ＭＭＰ一１ 、 ５ 一 、 ０ 一１ ；４ 模 ｓ（ ４ 一１ 、
２ ） ３ 。
发病过程 中较重要的 生物 学指标。付砚禄 叫的研 究结果也 表 明， Ａ患者 关节液及血 清 中 ＭＭＰ一９含 量显 著高于健康 Ｏ 对照组 ， 通过检 测血 中 ＭＭＰ一 ９水平来辅 助诊 断 Ｏ Ａ具有一
・
２３ ７ ６・
广东医学
２１年 ｌ ０ １ Ｏ月 第 ３ ２卷第 ２ ０期 Ｇｕ ｎ ｄ ｎ ａ ｇ ｏ ｇＭｅｉａ ｏ ｒａ Ｏ ｔ ０ １ Ｖ １ ２， ｏ ０ ｄｃ ｌ ｕ ｎ ｌ ｃ．２ １ ， ｏ．３ Ｎ ．２ Ｊ
基 质 金 属 蛋 白酶 与 骨关 节炎 的关 系 水
宋朋 飞 ，阚卫 兵 ，袁琴 谢殿 洪 ， ，姜 玉祥 ，王拥 军
２１ 胶原酶类 ． 基 质 金 属 蛋 白酶 的 主 要 生物 活性 是 降 解 细 胞 外基 质 中的 种 基 质 蛋 白 ， 大 多基 质 金 属 蛋 白 酶 是 在 胶 而 原 纤 维 的 端 肽 区 裂 解胶 原 纤 丝 ， 有 ＭＭ 只 Ｐ一１ 一８ 一１ 、 、 ３等 胶 原 酶 可 以 在胶 原 纤 维 的 三 螺 旋 区裂 解胶 原 纤 维 ， ＭＭＰ一１
胞的过量表达 。
２ ２ 明胶 酶 类 明胶 酶 类 包括 Ｍ ． ＭＰ一２和 ＭＭ Ｐ一９两种 。
ＭＭ ２称 为明胶 酶 Ａ， Ｐ一 采源于广谱 的间质细胞 ， 正常的 关节 软骨 中只含有 ＭＭ ２酶原 ， Ｏ Ｐ一 而 Ａ软骨 中不仅含有 ＭＭＰ一 ２
酶原 ， 而且还有活化的 ＭＭ ２ 说 明 ＭＭＰ一 Ｐ一 ， ２确 实在 Ｏ Ａ发 生过程 中起 重要作 用。最新研 究也表 明 ， 种原 因（ 各 炎症 因
定 的 可行 性 。
１ 、 ７ 一 ４ 一２ ） （ ） 他 亚 群 （ ＭＰ一７ 一１ 、一 Ｏ ６ 一１ 、 ２ 、 ５ ； ５ 其 Ｍ 、 ２ ２、
一
２ ＭＭ ｓ 骨 关 节 炎 基 质 和 软 骨 代 谢 的 影 响 Ｐ对
ＭＭＰ 是水解所有 细胞外基 质的一 种蛋 白水解酶 ， ｓ 被认 为是机体 生理 重建和病理破 坏的主要基础 因素之一 ， 软骨 在 基 质大分子（ 包括二型胶原和黏 多糖 ） 细胞 分裂 中起 重要作 用， 坏关节软骨细胞外基质结构和功能 的完整性 。 目前与 破 Ｏ Ａ密切 相关的基质金属蛋 白酶主要有 以下几种 。
发现 Ｏ Ａ患者 滑膜 细胞 中有 ＭＭ Ｐ一１ ３的 ｍ Ｎ Ｒ Ａ表 达。王 玉 彬等 研究发现 ， 正常情况 下 ＭＭ Ｐ一１ ３只在表层软 骨细胞 中有表达 ； 而在 骨关 节炎软 骨 中， ＭＭＰ一１ ３不仅 是在 表层 ， 甚至在 中层 以及深层 的簇积软 骨 细胞 中均较 有 正常软 骨细
Ｔ Ｆ一 和 Ｉ ６ ） 密 切 的 关 系 。尽 管 Ｏ 的 发 病 机 制 还 Ｎ Ｌ一 有 Ａ 未 阐 明 ， 是 最 新 研 究报 道 合 成 和 降解 代 谢 信 号 通 路 的 平 衡 但 对 维持 软 骨 组 织 内稳 态起 主要 作 用 ， 旦 失 调 将 会 导 致 骨 关 一 节 炎 类 疾 病 Ｊ 而 关 节软 骨 由 １ 的 软 骨 细胞 和 ９ ％ 的 细 。 ％ ９ 胞 外基 质 组 成 ， 细 胞 外 基 质 成 分 的 合 成 和 降 解 失 衡 是 造 成 故 Ｏ Ａ软 骨 变性 的 主要 原 因 ， 蛋 白 水 解 酶 的 裂 解 作 用 是 造 成 而
Ⅲ型 胶 原 明胶 的特 异 能 力 ， 可 切 割 天 然 Ⅳ 、 、 、 型 胶 也 Ｖ Ⅶ Ⅺ
类广泛存在 于结缔组 织 中的 结构相 似、 活性依 赖 于 ｚ 酶 ｎ
的蛋 白酶 超 家族 ， 已发 现 有 ２ ０种 。根 据 其 蛋 白 结 构 和 作 用 底 物 的特 异 性 可 以 分 为 ５个 亚 型 ： １ 胶 原 酶 （ （） ＭＭＰ一１ 一 、
子 、 械 损 伤 等 ） 成 的 Ｏ 均表 现 为 关 节 滑 膜 细 胞 ＭＭ 机 造 Ａ Ｐ一 ２的 分 泌 量 和 活 性 增 高 。ＭＭＰ一９又 称 明胶 酶 Ｂ 是 金 属 ， 蛋 白酶 类 的 主 要 成 员之 一 ， 由间 质 细 胞 ， 巨噬 细 胞 、 如 中性 粒
软 骨细胞 外基质 降解的直接原 因。
原 。蒋 太军 实验 发现 Ｏ Ａ患者 关节液 和血 清 中 ＭＭ Ｐ一９ 水平随 着 Ｏ Ａ病情加 重逐 渐增高 ， 而且 关节液 ＭＭＰ一 ９和血
清 ＭＭＰ一 ９水 平 显 著 相 关 ， 因此 认 为 ＭＭＰ一 ９可 以作 为 Ｏ Ａ
８ 一１ ） （ ） 、 ３ ；２ 明胶 酶（ ＭＭＰ一２ ９ ； ３ 间质溶解 素（ 、一 ） （ ） ＭＭＰ
ｌ 概 述 与 分 类
基 质金 属 蛋 白 酶 （ ａ ｉ ｍ ｔ ｌ ｒｔｉ ｓ ， ｍ ｔｘ ｅａｏ ｏｅ ａｅ ＭＭＰ ） 一 ｒ ｌｐ ｎ ｓ是
细胞 、 毛细血管 内皮细胞 分泌 ， 参与 内皮 细胞、 纤维 细胞、 成 上皮细胞和基质 角质 细胞核 迁移等 ， 它具有 降解 变性 Ｉ、 Ⅱ、
骨性关节炎 （ ｓ ｏｒ ｒｉ， Ａ） 影响 人类 健康 最常见 ｏｔ ａｔ ｉｓＯ 是 ｅ ｈｔ 的关节疾患之一 ， 其发 生率 随年龄 的增加 而增 高。Ｏ Ａ对 关 节的所 有结构产生 着影响 ＩＪ 通常伴 随着软 骨 的降解 、 ２， 骨 赘 形成和软骨下 骨的改 变。近几年 来 随着对 Ｏ Ａ的深入 认 识， 开始注意到滑 膜在 Ｏ 中的重要 地位 ， Ａ 滑膜 细胞 功 能异 常与参 与 Ｏ 发 病 进 程 的 重要 介 质 （ 细 胞 因子 Ｉ Ａ 如 Ｌ一１ 、
一
３ 一１ 、 １） （ ） 型 ＭＴ—ＭＭＰ ＭＭＰ一１ 、 ５ 一 、 ０ 一１ ；４ 模 ｓ（ ４ 一１ 、
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２１年 ｌ ０ １ Ｏ月 第 ３ ２卷第 ２ ０期 Ｇｕ ｎ ｄ ｎ ａ ｇ ｏ ｇＭｅｉａ ｏ ｒａ Ｏ ｔ ０ １ Ｖ １ ２， ｏ ０ ｄｃ ｌ ｕ ｎ ｌ ｃ．２ １ ， ｏ．３ Ｎ ．２ Ｊ
基 质 金 属 蛋 白酶 与 骨关 节炎 的关 系 水
宋朋 飞 ，阚卫 兵 ，袁琴 谢殿 洪 ， ，姜 玉祥 ，王拥 军
２１ 胶原酶类 ． 基 质 金 属 蛋 白酶 的 主 要 生物 活性 是 降 解 细 胞 外基 质 中的 种 基 质 蛋 白 ， 大 多基 质 金 属 蛋 白 酶 是 在 胶 而 原 纤 维 的 端 肽 区 裂 解胶 原 纤 丝 ， 有 ＭＭ 只 Ｐ一１ 一８ 一１ 、 、 ３等 胶 原 酶 可 以 在胶 原 纤 维 的 三 螺 旋 区裂 解胶 原 纤 维 ， ＭＭＰ一１
胞的过量表达 。
２ ２ 明胶 酶 类 明胶 酶 类 包括 Ｍ ． ＭＰ一２和 ＭＭ Ｐ一９两种 。
ＭＭ ２称 为明胶 酶 Ａ， Ｐ一 采源于广谱 的间质细胞 ， 正常的 关节 软骨 中只含有 ＭＭ ２酶原 ， Ｏ Ｐ一 而 Ａ软骨 中不仅含有 ＭＭＰ一 ２
酶原 ， 而且还有活化的 ＭＭ ２ 说 明 ＭＭＰ一 Ｐ一 ， ２确 实在 Ｏ Ａ发 生过程 中起 重要作 用。最新研 究也表 明 ， 种原 因（ 各 炎症 因
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一
２ ＭＭ ｓ 骨 关 节 炎 基 质 和 软 骨 代 谢 的 影 响 Ｐ对
ＭＭＰ 是水解所有 细胞外基 质的一 种蛋 白水解酶 ， ｓ 被认 为是机体 生理 重建和病理破 坏的主要基础 因素之一 ， 软骨 在 基 质大分子（ 包括二型胶原和黏 多糖 ） 细胞 分裂 中起 重要作 用， 坏关节软骨细胞外基质结构和功能 的完整性 。 目前与 破 Ｏ Ａ密切 相关的基质金属蛋 白酶主要有 以下几种 。
发现 Ｏ Ａ患者 滑膜 细胞 中有 ＭＭ Ｐ一１ ３的 ｍ Ｎ Ｒ Ａ表 达。王 玉 彬等 研究发现 ， 正常情况 下 ＭＭ Ｐ一１ ３只在表层软 骨细胞 中有表达 ； 而在 骨关 节炎软 骨 中， ＭＭＰ一１ ３不仅 是在 表层 ， 甚至在 中层 以及深层 的簇积软 骨 细胞 中均较 有 正常软 骨细
Ｔ Ｆ一 和 Ｉ ６ ） 密 切 的 关 系 。尽 管 Ｏ 的 发 病 机 制 还 Ｎ Ｌ一 有 Ａ 未 阐 明 ， 是 最 新 研 究报 道 合 成 和 降解 代 谢 信 号 通 路 的 平 衡 但 对 维持 软 骨 组 织 内稳 态起 主要 作 用 ， 旦 失 调 将 会 导 致 骨 关 一 节 炎 类 疾 病 Ｊ 而 关 节软 骨 由 １ 的 软 骨 细胞 和 ９ ％ 的 细 。 ％ ９ 胞 外基 质 组 成 ， 细 胞 外 基 质 成 分 的 合 成 和 降 解 失 衡 是 造 成 故 Ｏ Ａ软 骨 变性 的 主要 原 因 ， 蛋 白 水 解 酶 的 裂 解 作 用 是 造 成 而
Ⅲ型 胶 原 明胶 的特 异 能 力 ， 可 切 割 天 然 Ⅳ 、 、 、 型 胶 也 Ｖ Ⅶ Ⅺ
类广泛存在 于结缔组 织 中的 结构相 似、 活性依 赖 于 ｚ 酶 ｎ
的蛋 白酶 超 家族 ， 已发 现 有 ２ ０种 。根 据 其 蛋 白 结 构 和 作 用 底 物 的特 异 性 可 以 分 为 ５个 亚 型 ： １ 胶 原 酶 （ （） ＭＭＰ一１ 一 、
子 、 械 损 伤 等 ） 成 的 Ｏ 均表 现 为 关 节 滑 膜 细 胞 ＭＭ 机 造 Ａ Ｐ一 ２的 分 泌 量 和 活 性 增 高 。ＭＭＰ一９又 称 明胶 酶 Ｂ 是 金 属 ， 蛋 白酶 类 的 主 要 成 员之 一 ， 由间 质 细 胞 ， 巨噬 细 胞 、 如 中性 粒
软 骨细胞 外基质 降解的直接原 因。
原 。蒋 太军 实验 发现 Ｏ Ａ患者 关节液 和血 清 中 ＭＭ Ｐ一９ 水平随 着 Ｏ Ａ病情加 重逐 渐增高 ， 而且 关节液 ＭＭＰ一 ９和血
清 ＭＭＰ一 ９水 平 显 著 相 关 ， 因此 认 为 ＭＭＰ一 ９可 以作 为 Ｏ Ａ
８ 一１ ） （ ） 、 ３ ；２ 明胶 酶（ ＭＭＰ一２ ９ ； ３ 间质溶解 素（ 、一 ） （ ） ＭＭＰ
ｌ 概 述 与 分 类
基 质金 属 蛋 白 酶 （ ａ ｉ ｍ ｔ ｌ ｒｔｉ ｓ ， ｍ ｔｘ ｅａｏ ｏｅ ａｅ ＭＭＰ ） 一 ｒ ｌｐ ｎ ｓ是
细胞 、 毛细血管 内皮细胞 分泌 ， 参与 内皮 细胞、 纤维 细胞、 成 上皮细胞和基质 角质 细胞核 迁移等 ， 它具有 降解 变性 Ｉ、 Ⅱ、
