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肺细胞外基质(ECM)对于肺功能具有多项重要作用:首先,为气体交换提供了一条低阻力通道;其次,为脆弱的肺泡-毛细血管交汇处提供了抗压强度和弹性,起到了支撑作用;再者,能控制细胞表面受体与细胞因子结合;此外,还能防止水分潴留。

COPD是一种慢性炎症性呼吸道疾病,以多种疾病共同导致的进行性加重气流受限为其主要特征。在疾病的任何阶段,COPD均可发生急性加重并导致肺功能加速恶化,气道重塑是其发病的关键因素,系指ECM的明显改变影响气道壁的厚度、阻力和弹性。诸多研究表明,ECM更新的血清生物标志物与COPD患者的疾病严重程度显著相关,并可作为控制COPD气道炎症和重塑的潜在靶标。弄清COPD患者肺中ECM的完整分子组成,将有助于发现鉴定疾病进展和治疗情况的新型生物标志物。肺部细胞外基质的组成

肺的组织结构取决于提供组织机械稳定性及弹性的肺ECM。肺ECM由软骨、临时基质、基底膜和间质基质组成。蛋白聚糖(PGs)、糖胺聚糖(GAGs)、胶原蛋白和弹性蛋白是肺ECM的主要分子,每天更新率高达10%(图1a)。在健康肺中,完整的ECM能够调节生长因子的功能以及细胞增殖、分化、附着、迁移、形状和蛋白质合成。COPD的慢性炎症与气道中CD4+和CD8+T淋巴细胞等炎症细胞的增加有关。这些细胞分泌MMP,如MMP-1和MMP-8,通过降解ECM分子并产生影响细胞功能的炎症介质导致小气道和肺实质中ECM的破坏和重塑(图1b)。

图1COPD中的ECM改变

COPD中肺部ECM的变化及其病理意义多项研究表明,COPD中ECM分子的更新情况与不同的临床结果密切相关。例如,血清I,III,IV和VI型胶原的降解产物以及III,V和VI型胶原的前体水平与肺功能、气流受限、过度充气、空气滞留和肺气肿有关;血清和支气管肺泡灌洗液(BALF)的透明质酸水平及硫酸乙酰肝素和硫酸软骨素水平与肺功能相关;III型及IV型胶原蛋白的降解产物和III型胶原蛋白的前体形式与病情加重时间有关,而透明质酸与死亡率有关。由此可见,ECM更新产物可用作COPD患者疾病严重程度的血清生物标志物(表1)。

HA=透明质酸;HS=硫酸乙酰肝素;IL=白介素;TNF=肿瘤坏死因子;BALF=支气管肺泡灌洗液。

我的观点

1.ECM与COPD和哮喘

近年来,ECM对组织和器官等整体的作用开始受到越来越多的



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