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目的本研究旨在观察吸烟患COPD者肺组织基质金属蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9, MMP-9)在肺内的分布和表达,分析其与气流受限、呼吸衰竭、生活质量、呼吸困难程度的关系,探讨COPD的可能发病机制,为临床提供预防及治疗的新思路。方法收集2010年10月-2011年10月天津医科大学总医院胸、肺外科手术肺肿瘤患者边缘肺组织(距肿瘤组织>5cm)标本63例。根据吸烟史、临床症状、体征、肺功能等将标本来源患者分为5组,不吸烟非COPD组(A组)10例、吸烟非COPD组(B组)15例、吸烟轻度COPD组(C组)14例、中度COPD组(D组)16例、重度COPD组(E组)8例,通过肺功能检测FEV1、FEV1/FVC.MEF50(%Predicted)等肺功能变化指标,血气分析检测呼吸衰竭程度,CAT评分、MMRC分级检测生活质量、呼吸困难程度,采用HE染色法观察各组肺组织形态学改变,采用免疫组织化学染色方法,检测MMP-9在肺组织的分布与表达,并进行相关性分析。结果1.1.肺功能变化指标：FEV1(L)：D、E组与A、B、C各组比较FEV1(L)值降低,差异有显著性意义(P<0.05),且D、E组比较差异有显著性意义(P<0.05),但A、B、C三组间两两比较差异无显著性意义(P>0.05)。FEV1／FVC(%)：除A、B组(P>0.05)外,五组间两两比较差异有显著性意义(P<0.05)。MEF50(%Predicted):五组间两两比较MEF50(%Predicted)值降低,即A组>B组>C组>D组>E组,且差异有显著性意义(P<0.05)。1.2.血气分析变化指标：PaO2；D、E组与A、B、C各组比较差异有显著性意义(P<0.05),且D、E组比较差异有显著性意义(P<0.05),但A、B、C三组间两两比较差异无显著性意义(P>0.05)。1.3.生活质量、呼吸困难程度：CAT评分(分)：除A组与B组,B组与C组(P>0.05)外,五组间两两比较差异有显著性意义(P<0.05)。MMRC分级(级)：除A组与B组,B组与C组(P>0.05)外,五组间两两比较差异有显著性意义(P<0.05)。2.HE染色显示：与非COPD、轻度COPD组比较,中、重度COPD组有明显肺泡结构破坏,气道重塑,支气管壁、肺泡腔可见更多炎性细胞浸润,细胞外基质降解明显。3.免疫组化染色图像分析显示：MMP-9分布与表达：与非COPD、轻度COPD组比较,中、重度COPD组肺组织中可见大量MMP-9蛋白阳性细胞,呈强阳性表达,阳性产物为棕褐色颗粒,均以胞浆着色为主,主要定位于肺泡上皮细胞、支气管上皮细胞、肺泡巨噬细胞。MMP-9的阳性系数：五组间两两比较MMP-9的阳性系数值逐渐增大,即A组<B组<C组<D组<E组,且差异有显著性意义(P<0.05)。4.相关分析：MMP-9的阳性系数与FEV1、FEV1(%Predicted)、 FEV1/FVC、MEF50(%Predicted)、MEF25(%Predicted)呈直线负相关(r=-0.504,P=0.009；r=-0.512,P=0.009；r=-0.534,P=0.008；r=-0.463,P=0.01；r=-0.461,P=0.015)。MMP-9的阳性系数与PaO2呈直线负相关(r=-0.450,P=0.021),但与PaCO2无显著相关性(r=0.367,P=0.129)。MMP-9的阳性系数与CAT评分及MMRC分级呈直线正相关(r=0.455,P=0.016：r=0.452,P=0.018)。结论1.中、重度COPD患者较非COPD、轻度COPD患者支气管壁、肺泡腔可见更多炎性细胞浸润,细胞外基质降解明显,有明显肺泡结构破坏,气道重塑。2.吸烟非COPD患者较不吸烟者MMP-9表达增强,提示吸烟可促进肺组织MMP-9表达。3.COPD患者较非COPD患者MMP-9表达增强；中度COPD患者较轻度COPD患者MMP-9表达增强；重度COPD患者较轻、中度COPD患者MMP-9表达增强,提示随着COPD患者病情加重,MMP-9表达逐渐增强。4.COPD患者肺组织MMP-9的阳性系数与FEV1、FEV1(%Predicted)、FEV1／FVC、MEF50(%Predicted).MEF25(%Predicted)呈直线负相关(r=-0.504,P=0.009：r=-0.512,P=0.009；r=-0.534,P=0.008；r=-0.463,P=0.01；r=-0.461,P=0.015),与PaO2呈直线负相关(r=-0.450,P=0.021),与CAT评分及MMRC分级呈直线正相关(r=0.455,P=0.016；r=0.452,P=0.018)。提示MMP-9与COPD患者肺功能下降,生活质量恶化,病情进展有关。