基质金属蛋白酶3(MMP-3)临床意义
基质金属蛋白酶3(MMP-3)是基质金属蛋白酶(MMPs)家族的主要成员之一,MMP-3在机体内参与了多种疾病的病理过程,特别是肿瘤的发生与发展过程。
基质金属蛋白酶家族
基质金属蛋白酶(MMPs)是一种能降解细胞外所有基质(ECM)的钙、锌蛋白酶,绝大多数MMP以无活性的酶原形式分泌到胞外,通过蛋白酶水解或与有机汞制剂反应才有活性,主要参与组织重建、修复、细胞迁移、血管生成、炎症反应、伤口愈合、肿瘤侵袭和转移等。迄今已发现20余种,称为MMPs超家族。
按作用底物和酶特性的不同,MMPs可分为胶原酶、明胶酶、基质溶解素、间质溶解素、膜型MMPs和其它型。
MMP-3结构
MMMP-3又称基质溶解素1,定位在染色体1lq22.3区,长度约1.8kb。MMP-3在细胞内以前体形式(proMMP-3)合成,共含有477个氨基酸,分子量约57kDa。MMP-3蛋白的结构可分为氨基末端前肽区、氨基末端催化区以及羧基末结构域3部分。
氨基末端前肽区的前部存在着一个由17个氨基酸残基构成的信号序列,能够引导新合成的MMP-3向细胞膜运动。氨基末端催化区由一个铰链区与氨基末端前肽区相连,其结构内含有一个Zn基序,为整个蛋白酶的活性部位。羧基末端结构域的氨基酸序列与血红素结合蛋白很相似,是MMP-3与底物相结合的部位。
MMP-3临床意义
类风湿性关节炎
类风湿关节炎(RA)是一种常见的以关节滑膜慢性炎症为主要表现的自身免疫性疾病,其主要病理特点是持续的关节滑膜炎症和细胞浸润。RA患者发病2年内会出现关节软骨不可逆的破坏,而MMP-3被认为是导致软骨降解的最重要的蛋白酶,在RA早期,RA患者血清中MMP-3浓度显著高于正常人,可作为RA早期诊断的重要指标。同时,血清中MMP-3的浓度与软骨损伤以及骨侵蚀密切相关,掌握MMP-3的浓度动态变化可判断RA的病情进展。
肿瘤
MMP-3作为基质金属蛋白酶中的一员,能降解细胞外基质和基底膜中的许多组成部分,从而参与肿瘤的发生发展。MMP在肿瘤的侵袭和转移过程中起着极为重要的作用。MMP在正常稳定状态组织中表达量极少,其释放、激活与抑制受到严格的控制,但在肿瘤组织中平衡被打破,表现为组织破坏,肿瘤细胞的浸润和转移。在肿瘤浸润过程中,肿瘤细胞首先与基底膜表面受体如纤维黏连蛋白(EN)、层黏蛋白(LN)结合,然后分泌MMP等降解酶或诱导基质细胞分泌酶类,降解基底膜和基质,最终肿瘤细胞沿着基底膜缺损和基质空隙生长。
参考文献
1.郭晓冲, 李如波, 梁红霞,等. 基质金属蛋白酶3研究进展及其法医学意义[J]. 中国法医学杂志, 2008(03):184-186.
2.申重阳, 曹琳琳. 类风湿关节炎患者MMP-3的表达及其临床意义[J]. 淮海医药, 2020.