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作者单位：450006 河南弘大心血管病医院
通讯作者：王正飞
【摘要】 目的 探讨先天性心脏病（以下简称先心病）患儿血清中的基质金属蛋白酶（MMP-1，MMP-2）、组织金属蛋白酶抑制物（TIMP-1）水平，及其与先天性心脏病并肺动脉高压（PAH）的关系。方法 将71例左向右分流型先天性心脏病患者，按肺动脉收缩压（SPAP）水平分为四组:非PAH组和PAH组，PAH组又分为轻度、中度、重度PAH组；其中，24例接受手术治疗。21例同龄正常体检儿童作为对照组。用酶联免疫吸附法（ELISA）检测血清MMP-1、MMP-2和TIMP-1含量。结果 PAH组 MMP1、MMP-2、TIMP-1与对照组、非PAH组相比均显著增高；在轻度PAH、中度PAH、重度PAH组MMP-1、MMP-2、TIMP-1 无显著性差异。24例手术治疗患者的MMP-l、MMP-2与术前相比显著降低，差异有统计学意义。结论 先心病患儿血清中均存在MMP-1、MMP-2水平增高，其参与了肺血管重构的全过程；手术治疗，可有效降低肺血管重构因子MMP-1、MMP-2和TIMP-1水平，其机制是手术阻断了先心病异常的血流动力学这一肺血管重构的始动因子。
【关键词】 先天性心脏病； 肺动脉高压； MMP-1； MMP-2； TIMP-1
肺动脉高压是一种以持续性肺血管阻力增高和右心室增生肥厚至右心衰竭甚至死亡为特征的综合征。从组织病理学上看，血管内皮细胞的损伤与刺激性增生为其最基本的病理过程［1］。这种致命的病症与肺血管重构有关，基质金属蛋白酶（MMPs）可能部分参与了其过程。
1 资料与方法
1.1 一般资料 2009年6月～2010年12月河南弘大心血管病医院心外科收治左向右分流型先天性心脏病患儿71例。男性39例，女性32例。年龄1个月～14岁，平均3岁8个月。心血管畸形包括：动脉导管未闭（PDA）10例，房间隔缺损（ASD）11例，室间隔缺损（VSD）20例；VSD合并PDA 5例，合并ASD 13例；ASD合并PDA 2例，合并肺动脉瓣狭窄5例，合并主动脉弓发育异常4例；右室双出口1例。71例观察组按肺动脉高压程度分为：非肺动脉高压（PAH）组11例（SPAP<30 mm Hg）；PAH组进一步分为：轻度PAH组2l例（30 mm Hg70 mm Hg）。全组病例均行超声心动图检测，24例行心导管检查测肺动脉高压。共有24例行手术治疗（介入封堵术11例，外科手术13例）。并设立21例同龄正常体检儿为对照组。观察组与对照组患儿在年龄、性别上差异无统计学意义（P>0.05）。
1.2 方法 标本采集在先心病患儿清晨空腹状态下抽静脉血3 ml；分别于术前2 d、术后1周各抽静脉血3 ml；以标上本均分两管装，4 ℃放置30 min， 3000 r/min离心5 min，分离血清，-20 ℃低温冰箱中保存待测。ELISA检测MMP-1、MMP-2；TIMP-1的检测采用酶联免疫吸附检测法测定，R&D（R&D Research，USA）公司试剂盒。酶标仪电脑分析系统：ELX808（美国产）。操作方法严格按说明书进行。
1.3 统计学处理 应用SPSS 12.0统计软件进行统计学分析，计量资料用（x±s）表示。成组设计资料的均数比较方差齐性用t检验，方差不齐用Wilcoxon符号秩和检验；P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 PAH组与对照组、非PAH组比较 先心病PAH血清MMP-1、MMP-2、TIMP-1显著增高（表1），与对照组、非肺高压组比较差异有统计学意义（P<0.05）。
2.2 手术前后比较 24例先心病患儿经手术治疗后血清MMP-1、MMP-2、TIMP-1均比治疗前显著下降，差异有统计学意义（见表2）。
表1 先心肺高压与非肺高压组、对照组比较（x±s）
表2 24例手术治疗前后比较（x±s）
3 讨论
肺动脉高压是左向右分流型先心病常见且严重的并发症，以肺血管阻力进行性升高和右心功能进行性衰竭为主要特征，是导致先心病患者死亡的重要原因之一，预后不佳。有关肺动脉高压的发病机制研究很多，最近认为血管外基质与先心病继发肺动脉高压形成的关系密切。
基质金属蛋白酶（MMPs）及其特异性抑制物（TIMPs）在细胞外基质合成与降解平衡中起重要作用。其中MMP-1和MMP-2均能降解血管基底膜的主要成份胶原及变性胶原等，在先心病继发肺动脉高压中起到重要的作用。TIMP-l是活性MMP-1和MMP-2的特异性抑制物，阻断MMP-1和MMP-2与底物的结合，从而减少基质胶原的降解。MMP-1、MMP-2与TIMP-l存在动态平衡，TIMPs与MMPs之间相互制约关系的失衡，对血管的重构有重要作用［2］。
本文结果表明，左向右分流型先心病患儿血清MMP-1、MMP-2均出现明显增高。其机制可能在于，异常的血液动力学对血管壁剪切力作用的增强，以及肺血管壁的机械压力的增加，使得血管内皮细胞损伤、代谢改变，也促使血管平滑肌细胞从收缩型转为合成型，共同提高了MMP-1及MMP-2的表达。MMPs的高表达以及MMPs/TIMPs的失衡，增加了细胞外基质的降解，触发肺血管的重构。出现PAH后，MMP-1及MMP-2协同分解变性胶原、弹性胶原，后两者能对抗一些其它MMPs的降解，促进肺血管中层平滑肌的增殖与迁移，共同参与肺血管的重构［3］。本文的研究结果还表明，隨着肺动脉高压的程度加重，MMP-1、MMP-2及TIMP-1的血清水平逐步升高，而且三组具有统计学意义，推测其机理在于随着PAH的进展，过高表达的MMP-1和MMP-2促进血管内膜增殖，促进血管中层平滑肌的增殖与迁移，从而进一步引起MMP/TIMP的失衡。［4］这就为肺动脉高压的程度判断提供了一种无创性评估方法，并且在临床上易于实施。
本文结果显示，24例PAH经手术或介入封堵术后，可有效降低肺血管重构因子MMP-1和MMP-2的表达，并且相继地TIMP-1的表达也显著下降。其机制可能在于，介入封堵术和外科手术都能从根本上阻断先心病心血管的异常血液分流这一肺动脉高压的始动因子，既消除了异常的血流剪切力对血管内膜的不利影响，也消除了高容量的机械压力对血管平滑肌的影响［5］，于是PAH组MMP-2和MMP-1得以较快下降，MMP-2/TIMP-1的失衡也趋向缓解。
参考文献
［1］ 顾虹.肺动脉高压病因学最新研究进展.临床儿科杂志，2009，27（5）：406－409.
［2］ 秦玉明,周爱卿,贲晓明,等. 间质胶原酶在实验性肺高压肺血管重建中表达的动态改变.上海医学,2001,24（11）:667-670.
［3］ Schermuly RT，Kreisselmeier KP，Ghofrani HA，et al.Anti-remodeling effects of iloprost and the dual-selective phosphodiesterase 3/4 inhibitor tolafentrine in chronic experimental pulmonary hypertension.Circ Res，2004，94（8）：1101-1108.
［4］ Southgate KM，Davis M，Booth RFG，et al.involvement of extracellar matrix-degrading Metalloproteinases in rabbit aortic smooth muscle cell proliferation.Biochem J,2002,288:93-99.
［5］ Kolpakov V，Rekhter MD，Cordon D，et al.Effect of mechanical forces on growth and matrix protein synthesis in the in vitro pulmonary artery.Cite Res，1995，77（4）：823-831.
（收稿日期：2011-4-25）
（本文编辑：王春芸）
通讯作者：王正飞
【摘要】 目的 探讨先天性心脏病（以下简称先心病）患儿血清中的基质金属蛋白酶（MMP-1，MMP-2）、组织金属蛋白酶抑制物（TIMP-1）水平，及其与先天性心脏病并肺动脉高压（PAH）的关系。方法 将71例左向右分流型先天性心脏病患者，按肺动脉收缩压（SPAP）水平分为四组:非PAH组和PAH组，PAH组又分为轻度、中度、重度PAH组；其中，24例接受手术治疗。21例同龄正常体检儿童作为对照组。用酶联免疫吸附法（ELISA）检测血清MMP-1、MMP-2和TIMP-1含量。结果 PAH组 MMP1、MMP-2、TIMP-1与对照组、非PAH组相比均显著增高；在轻度PAH、中度PAH、重度PAH组MMP-1、MMP-2、TIMP-1 无显著性差异。24例手术治疗患者的MMP-l、MMP-2与术前相比显著降低，差异有统计学意义。结论 先心病患儿血清中均存在MMP-1、MMP-2水平增高，其参与了肺血管重构的全过程；手术治疗，可有效降低肺血管重构因子MMP-1、MMP-2和TIMP-1水平，其机制是手术阻断了先心病异常的血流动力学这一肺血管重构的始动因子。
【关键词】 先天性心脏病； 肺动脉高压； MMP-1； MMP-2； TIMP-1
肺动脉高压是一种以持续性肺血管阻力增高和右心室增生肥厚至右心衰竭甚至死亡为特征的综合征。从组织病理学上看，血管内皮细胞的损伤与刺激性增生为其最基本的病理过程［1］。这种致命的病症与肺血管重构有关，基质金属蛋白酶（MMPs）可能部分参与了其过程。
1 资料与方法
1.1 一般资料 2009年6月～2010年12月河南弘大心血管病医院心外科收治左向右分流型先天性心脏病患儿71例。男性39例，女性32例。年龄1个月～14岁，平均3岁8个月。心血管畸形包括：动脉导管未闭（PDA）10例，房间隔缺损（ASD）11例，室间隔缺损（VSD）20例；VSD合并PDA 5例，合并ASD 13例；ASD合并PDA 2例，合并肺动脉瓣狭窄5例，合并主动脉弓发育异常4例；右室双出口1例。71例观察组按肺动脉高压程度分为：非肺动脉高压（PAH）组11例（SPAP<30 mm Hg）；PAH组进一步分为：轻度PAH组2l例（30 mm Hg
1.2 方法 标本采集在先心病患儿清晨空腹状态下抽静脉血3 ml；分别于术前2 d、术后1周各抽静脉血3 ml；以标上本均分两管装，4 ℃放置30 min， 3000 r/min离心5 min，分离血清，-20 ℃低温冰箱中保存待测。ELISA检测MMP-1、MMP-2；TIMP-1的检测采用酶联免疫吸附检测法测定，R&D（R&D Research，USA）公司试剂盒。酶标仪电脑分析系统：ELX808（美国产）。操作方法严格按说明书进行。
1.3 统计学处理 应用SPSS 12.0统计软件进行统计学分析，计量资料用（x±s）表示。成组设计资料的均数比较方差齐性用t检验，方差不齐用Wilcoxon符号秩和检验；P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 PAH组与对照组、非PAH组比较 先心病PAH血清MMP-1、MMP-2、TIMP-1显著增高（表1），与对照组、非肺高压组比较差异有统计学意义（P<0.05）。
2.2 手术前后比较 24例先心病患儿经手术治疗后血清MMP-1、MMP-2、TIMP-1均比治疗前显著下降，差异有统计学意义（见表2）。
表1 先心肺高压与非肺高压组、对照组比较（x±s）
表2 24例手术治疗前后比较（x±s）
3 讨论
肺动脉高压是左向右分流型先心病常见且严重的并发症，以肺血管阻力进行性升高和右心功能进行性衰竭为主要特征，是导致先心病患者死亡的重要原因之一，预后不佳。有关肺动脉高压的发病机制研究很多，最近认为血管外基质与先心病继发肺动脉高压形成的关系密切。
基质金属蛋白酶（MMPs）及其特异性抑制物（TIMPs）在细胞外基质合成与降解平衡中起重要作用。其中MMP-1和MMP-2均能降解血管基底膜的主要成份胶原及变性胶原等，在先心病继发肺动脉高压中起到重要的作用。TIMP-l是活性MMP-1和MMP-2的特异性抑制物，阻断MMP-1和MMP-2与底物的结合，从而减少基质胶原的降解。MMP-1、MMP-2与TIMP-l存在动态平衡，TIMPs与MMPs之间相互制约关系的失衡，对血管的重构有重要作用［2］。
本文结果表明，左向右分流型先心病患儿血清MMP-1、MMP-2均出现明显增高。其机制可能在于，异常的血液动力学对血管壁剪切力作用的增强，以及肺血管壁的机械压力的增加，使得血管内皮细胞损伤、代谢改变，也促使血管平滑肌细胞从收缩型转为合成型，共同提高了MMP-1及MMP-2的表达。MMPs的高表达以及MMPs/TIMPs的失衡，增加了细胞外基质的降解，触发肺血管的重构。出现PAH后，MMP-1及MMP-2协同分解变性胶原、弹性胶原，后两者能对抗一些其它MMPs的降解，促进肺血管中层平滑肌的增殖与迁移，共同参与肺血管的重构［3］。本文的研究结果还表明，隨着肺动脉高压的程度加重，MMP-1、MMP-2及TIMP-1的血清水平逐步升高，而且三组具有统计学意义，推测其机理在于随着PAH的进展，过高表达的MMP-1和MMP-2促进血管内膜增殖，促进血管中层平滑肌的增殖与迁移，从而进一步引起MMP/TIMP的失衡。［4］这就为肺动脉高压的程度判断提供了一种无创性评估方法，并且在临床上易于实施。
本文结果显示，24例PAH经手术或介入封堵术后，可有效降低肺血管重构因子MMP-1和MMP-2的表达，并且相继地TIMP-1的表达也显著下降。其机制可能在于，介入封堵术和外科手术都能从根本上阻断先心病心血管的异常血液分流这一肺动脉高压的始动因子，既消除了异常的血流剪切力对血管内膜的不利影响，也消除了高容量的机械压力对血管平滑肌的影响［5］，于是PAH组MMP-2和MMP-1得以较快下降，MMP-2/TIMP-1的失衡也趋向缓解。
参考文献
［1］ 顾虹.肺动脉高压病因学最新研究进展.临床儿科杂志，2009，27（5）：406－409.
［2］ 秦玉明,周爱卿,贲晓明,等. 间质胶原酶在实验性肺高压肺血管重建中表达的动态改变.上海医学,2001,24（11）:667-670.
［3］ Schermuly RT，Kreisselmeier KP，Ghofrani HA，et al.Anti-remodeling effects of iloprost and the dual-selective phosphodiesterase 3/4 inhibitor tolafentrine in chronic experimental pulmonary hypertension.Circ Res，2004，94（8）：1101-1108.
［4］ Southgate KM，Davis M，Booth RFG，et al.involvement of extracellar matrix-degrading Metalloproteinases in rabbit aortic smooth muscle cell proliferation.Biochem J,2002,288:93-99.
［5］ Kolpakov V，Rekhter MD，Cordon D，et al.Effect of mechanical forces on growth and matrix protein synthesis in the in vitro pulmonary artery.Cite Res，1995，77（4）：823-831.
（收稿日期：2011-4-25）
（本文编辑：王春芸）