王高阳1,2-DCE对MMP2和MMP9的影响及其在脑水肿发生中作用的研究

1,2-DCE对MMP2和MMP9的影响及其在脑水肿发生中作用的研究
中国医科大学
公共卫生学院
劳动卫生教研室：王高阳
前言
1,2-DCE为工业上常用的有机溶剂，主要用于粘合剂、溶剂和氯代烃的生产，属高毒类的神经性毒物。

自上世纪90年代以来，国内的多个省份陆续发生了多起严重的亚急性1,2-DCE职业中毒事故，临床表现以中毒性脑病为主，脑水肿为其主要的病理过程，死亡率高达8.68%。

基质金属蛋白酶（MMPs）是分解细胞外基质（ECM）的蛋白酶类中最重要的一类。

其中MMP2、MMP9是MMPs家族的两个重要成员，研究证明，MMP2、MMP9能够参与血脑屏障的破坏及脑水肿的发生。

本研究通过探讨1,2-DCE 对小鼠脑组织MMP2、MMP9的影响，揭示亚急性1,2-DCE中毒性脑水肿的可能机制。

随机分组
雌性昆明小鼠
40只
1.2g /m 3染毒组
1,2-DCE 静式吸入染
毒3.5h/d
对照组
1.1g /m 3染毒组1.0g /m 3染毒组亚急性1,2-DCE 中毒性脑水肿动物模型的建立
静式吸入染毒装置
染毒结束
断头取脑
脑含水量（干湿重法）
观察脑组织病理改变
(HE染色)综合判定有无脑水肿发生选定最适合的染毒剂量与染毒时间
表1 各组小鼠脑组织含水量和脑脏器系数的比较（x± s ,%）
组别1,2-DCE
动物数脑组织含水量脏器系数
染毒剂量（g/m3）
±0.09 对照组10 78.56±0.39 1.60
染毒组 1.0 6 79.81±0.46* 1.98±0.25*
1.1 4 79.49±0.40*
2.00±0.28*
1.2 9 79.36±0.96* 1.99±0.22*
根据病理观察结果，1.0 g/m3组染毒7d、1.1 g/m3 组染毒4d及1.2 g/m3组染毒3d均能引起小鼠脑水肿，模型成功率分别为20%、40%和60%。

由此可见，以1.2 g/m3为染毒剂量，每天染毒
3.5h，连续染毒3d能够较好地建立亚急性1,2-DCE脑水肿动物模型。

随机分组
雌性昆明小鼠40只
脑水肿组
染毒3d 组
染毒2d 组
染毒1d 组
对照组
1,2-DCE
吸入染毒1.2g/m 33.5h/d
检测指标MMP2、MMP9蛋白表达(免疫荧光双标染色法) MMP2、MMP9的蛋白水平（Western blot法）
结果
MMP2MMP9
对照组
染毒1d 组
染毒2d 组
染毒3d 组
各组小鼠脑组织MMP2,MMP9免疫荧光观察
MMP2+MMP9
0.20.40.60.81对照组
染毒1d组
染毒2d组
染毒3d组
M M P 2蛋白相对水平
各组小鼠中MMP2蛋白相对水平比较
2. 各组小鼠脑组织MMP2和MMP9蛋白水平
MMP2（72 KDa ）β-actin （43 KDa ）
MMP9（98 KDa ）β-actin （43 KDa ）
对照组 1d 2d 3d 0
0.20.40.60.81对照组
染毒1d组
染毒2d组
染毒3d组
M M P 9蛋白相对水平
各组小鼠脑中MMP9蛋白相对水平比较
对照组 1d 2d 3d
*
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讨论
脑水肿
细胞毒性脑水肿
血管源性脑水肿
混合性脑水肿1,2-DCE
目前脑水肿主要分为血管源性脑水肿和细胞毒性脑水肿。

以往的研究发现，1,2-DCE引起的中毒性脑水肿为血管源性脑水肿和细胞毒性脑水肿并存的混合性脑水肿。

MMPs
MMP2MMP9
IV型胶原酶、V型胶原酶、纤维连接蛋白、弹性蛋白等
ECM降解
BBB破坏
血管源性脑水肿
本研究的免疫荧光染色与Western Blot结果均显示，亚急性1,2-DCE染毒能够引起小鼠脑组织MMP2、MMP9表达的增加，但MMP2、MMP9表达的增加只在染毒的第3天才表现明显。

因此，我们推测由MMP2、MMP9造成血脑屏障破坏而引起的血管源性脑水肿可能不是亚急性1,2- DCE中毒性脑水肿的早期机制。

结论
亚急性1,2-DCE 染毒能够引起小鼠脑组织MMP2、MMP9表达的增加，这可能是1,2-DCE中毒性脑水肿的机制之一。