Matrix metalloproteinase-9 抑制血小板凝集作用 之機轉探討
MMP-9 (matrix metalloproteinase-9) 會影響血管新生與心血管疾病的發生。通常人體在動脈硬化破裂 (atherosclerotic plaq ue rupture) 、動脈瘤形成、動脈硬化症 (atherosclerosis) 、再窄化 (restenosis) ,心肌肥大 (dilated cardiomyopathy) 及 心肌梗塞 (myocardial infarction) 時都會產生大量的 MMP-9 。然而,在心血管系統中佔重要地位的血小板,在受到刺激 活化的過程中是否存在著 MMP-9 的影響,至今仍未有一套完整的研究可加以證實。本研究係探討 MMP-9 在血小板活 化過程中對細胞內一些訊息傳遞的影響,亦即抑制血小板凝集的機轉。經此一系列實驗後,研究結果顯示: (1) 在 in vit ro 實驗中已發現外加 activated MMP-9 確實具有抑制血小板凝集之能力。亦即在血小板凝集實驗中若外加 activated MMP- 9 ,則會隨著濃度之增加而有效地抑制由 collagen 、 ADP 、 arachidonic acid 、 thrombin 與 U46619 等血小板活化劑所 引起的凝集作用,隨著血小板活化劑使用種類的不同, MMP-9 之 IC50 約為 21~60 ng/ml 。 (2) 同時 MMP-9 可有效 的抑制由 collagen 刺激之血小板活化所引起的細胞內鈣離子移動與 phosphoinositide breakdown 。 (3) MMP-9 可促進 cAMP 、 NO 與 cGMP 之增加,抑制 TxB2 之形成,降低細胞膜流動性與細胞內 pH 值。 (4) 對於血小板中之 47 k Da 蛋白質磷酸化,這是一個標記 protein kinase C 活性的方法,在本實驗中我們分別使用 collagen ( 2 g/ml ) 和 PDBu ( 0.06 M ) 促進血小板 47 kDa 的蛋白質磷酸化;由研究結果顯示 MMP-9 可抑制其活性。
由結果發現 MMP-9 抗血小板活性可能涉及以下路徑: (1) MMP-9 在一開始會改變血小板細胞膜之流動性,而抑制 p hospholipase C 的活性,接著進一步抑制 phosphinositide breakdown 、 47kDa 的 PKC 之磷酸化和 thromboxane A2 (T xA2) 的形成; (2) 再者 TxA2 含量的減少會增加血小板細胞膜上 adenylate cyclase 的活性,而增加 cyclic AMP 的量,
cAMP 的增加會進一步抑制 PLC 的活性,使得 PKC 對 47 kDa protein 的 phosphorylation 受到影響,同時亦會抑制細胞內 鈣離子的移動; 此外, cyclic AMP 量增加的同時亦可抑制由 thrombin 和 ADP 所刺激之 Na+/H+ 交換,導致細胞內 pH 值的降低,進一步抑制細胞內鈣離子的增加。 (3) 另一方面, MMP-9 可能經由活化血小板內 NO synthetase 產生 NO , 活化 guanylate cyclase ,使 cGMP 的含量增加。藉由上述 (1) 、 (2) 和 (3) 的作用最後導致細胞內鈣離子之濃度的減少
,最後抑制血小板凝集反應。