且細(xì)細(xì)說來~

在多細(xì)胞有機(jī)體中，細(xì)胞周圍由多種大分子組成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，被稱作細(xì)胞外基質(zhì)（ extracellular matrix ，ECM）。其主要由4類物質(zhì)組成，即膠原蛋白、非膠原蛋白、彈性蛋白、蛋白聚糖與氨基聚糖。ECM一方面起到支持細(xì)胞、保水、連接細(xì)胞形成組織、器官等物理作用，另一方面也對(duì)細(xì)胞的生長、死亡、極性、形狀、遷移和代謝活動(dòng)發(fā)揮著至關(guān)重要的生物學(xué)作用。

ECM組成成分示意圖（圖片出處）

MMPs

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基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs）是一類鋅離子和鈣離子依賴的蛋白酶家族，可靶向ECM中眾多蛋白并使其降解。MMP家族成員有MMP1-26，共24種，各種MMP間具有一定的底物特異性。正常情況下，MMPs能夠降解細(xì)胞外基質(zhì)和基膜，和組織金屬蛋白酶抑制劑（tissue inhibitor of matrix metalloproteinase，TIMP）一起調(diào)控細(xì)胞外基質(zhì)的降解，但是調(diào)控機(jī)制失衡會(huì)使細(xì)胞外基質(zhì)過度降解。

MMP2 和 MMP9 在癌細(xì)胞侵襲中的作用

細(xì)胞外基質(zhì)和基底一起構(gòu)成腫瘤轉(zhuǎn)移過程中的第一道屏障，其降解是腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。研究證明，MMPs作為目前已知能降解細(xì)胞外基質(zhì)的重要酶類,在介導(dǎo)腫瘤血管新生、轉(zhuǎn)移和侵襲等過程中發(fā)揮重要作用【1】。據(jù)報(bào)道，IV型膠原蛋白是細(xì)胞外基質(zhì)和基底膜的主要成分，纖維狀膠原蛋白在膠原酶切割后可被MMP-2、MMP-9降解。研究發(fā)現(xiàn)，MMP-2/9的表達(dá)與包括直腸癌、神經(jīng)母細(xì)胞瘤、甲狀腺乳頭狀癌、膀胱癌、非小細(xì)胞現(xiàn)在等多種疾病腫瘤進(jìn)展相關(guān)【2-5】。

也因此，MMP2和MMP9被認(rèn)為是腫瘤發(fā)生過程中潛在的生物標(biāo)志物，同時(shí)也作為ECM重塑的關(guān)鍵效應(yīng)物以及抗腫瘤治療的重要潛在靶點(diǎn)。

MMP-2和其他幾種MMP已經(jīng)被證明可以蛋白水解激活TGF-β，這已經(jīng)被證明可以促進(jìn)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT），EMT不僅與ECM緊密相關(guān)，同時(shí)也被認(rèn)為是癌癥轉(zhuǎn)移的一個(gè)關(guān)鍵過程【6】，相關(guān)信號(hào)通路圖和產(chǎn)品信息如下圖，點(diǎn)擊此處可下載。MMP-9可通過釋放血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）以參與血管生成。

ECM & EMT

此外MMP2和MMP9的表達(dá)和調(diào)控還與在慢性氣道疾病、慢性腎病等疾病息息相關(guān)。此處不做詳述。

MMP家族其他成員舉例

前文說到，各種MMPs間具有一定的底物特異性，因此其在降解底物和疾病中的作用也有不同。

MMP1  MMP1可以降解多種底物，包括I，II，III，VII，VIII和X型膠原蛋白以及酪蛋白，明膠，髓鞘堿性蛋白，LSelectin，proTNF，IL1β，IGFBP3，IGFBP5，pro MMP2和pro MMP9。正常情況下MMP-1陽性率很低，但在各種刺激下可高表達(dá)。有研究顯示惡性腫瘤中MMP-1高表達(dá)與預(yù)后相關(guān)。