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背景和目的基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)是一类含Zn2+的内源性蛋白水解酶,MMPs能降解除多糖以外的所有细胞外基质(extracellular matrix,ECM)成分,金属蛋白酶组织抑制因子(tissue inhibitors of metalloproteinases,TIMPs)是其内源性抑制因子,主要功能是特异性抑制MMPs。二者协同作用,维持动态平衡,在各种生理和病理过程中发挥重要作用。研究证实,基质金属蛋白酶在时间和空间上有控制的表达对创伤愈合与组织修复必不可少。四环素族药物作为一类广谱抗生素被广泛应用于临床,但近期的研究发现它还是一种能影响细胞多种功能的药物,具有较强的对MMPs的抑制作用。进一步的研究证明脱氧羟基四环素(强力霉素)在一定浓度范围对动物模型或人体组织细胞可降低MMPs的表达,减少MMPs的合成,抑制MMPs的活性。本研究探讨基质金属蛋白酶2(MMP-2)及金属蛋白酶2组织抑制因子(TIMP-2)在糖尿病足感染创面渗液中的表达,旨在阐明其表达水平变化与糖尿病足感染创面的内在联系,并通过MMP-2/TIMP-2比值的变化,进一步阐明MMPs与TIMPs表达水平的动态失衡与糖尿病足溃疡愈合机制的相关性。同时应用强力霉素对糖尿病足溃疡进行局部外用治疗,观察其治疗效果,为糖尿病足溃疡的治疗提供新的方法。材料与方法1.糖尿病足溃疡并感染患者20例(DF组),符合1999年WHO糖尿病诊断标准,均为2型糖尿病,按Wagnar分类标准在Ⅱ级8例,Ⅲ级12例。其患肢踝肱比(ABI)在0.4-0.9之间,糖尿病足部溃疡的病程均在4周以上,排除下肢静脉性溃疡,无肝、肾功能不全及免疫缺陷病。行溃疡局部分泌物或深部坏死组织细菌培养证实合并感染:单一细菌感染者15例,混合细菌感染者5例。对照组分为糖尿病非感染手术患者10例(DM组),均符合1999年WHO糖尿病诊断标准,均为2型糖尿病;非糖尿病非感染手术患者10例(N组),患者的年龄、性别与糖尿病足溃疡并感染组基本匹配,均多次行手术创面局部分泌物细菌培养排除合并感染。2.标本收集:收集糖尿病足感染伤口渗液及手术创面引流液。3.采用双抗体夹心法酶联免疫吸附试验(ELISA)测定创面渗液样本中MMP-2、TIMP-2的浓度,并计算各样本MMP-2/TIMP-2的比值。比较三组之间的差异是否具有统计学意义。4.以外敷生理盐水为对照,在合并有细菌感染的溃疡局部加入强力霉素治疗(强力霉素药物浓度为100mg/L),观察比较两组的肉芽组织出现时间(GT)及溃疡愈合时间(HT)是否有统计学差异。结果:1.糖尿病足溃疡并感染组渗液中MMP-2的浓度为83.58±15.09 ng/ml, TIMP-2的浓度为12.88±2.59 ng/ml,MMP-2/TIMP-2比值为6.84±2.33;糖尿病非感染手术创面组渗液中MMP-2的浓度为32.18±4.29 ng/ml,TIMP-2的浓度为30.71±3.91 ng/ml,MMP-2/TIMP-2比值为1.06±0.20;非糖尿病非感染手术创面组渗液中MMP-2的浓度为21.51±3.62 ng/ml,TIMP-2的浓度为20.74±2.72 ng/ml,MMP-2/TIMP-2比值为1.05±0.23。糖尿病足溃疡并感染组渗液中MMP-2的浓度与对照组间的差异具有统计学意义(P=0.000);三组之间MMP-2浓度的差异具有统计学意义(P<0.05),提示DF组渗液中MMP-2浓度较DM组升高,同时DM组MMP-2浓度较N组升高。糖尿病足溃疡并感染组渗液中TIMP-2的浓度与对照组间的差异具有统计学意义(P=0.000);三组之间TIMP-2浓度的差异具有统计学意义(P<0.05),提示DM组渗液中TIMP-2浓度较N组升高,同时N组TIMP-2浓度较DF组升高。糖尿病足溃疡并感染组渗液中MMP-2/TIMP-2比值与对照组的差异具有统计学意义(P=0.000);DF组MMP-2/TIMP-2比值与其余两组比较,差异均具有统计学意义(P<0.01),提示DF组MMP-2/TIMP-2比值较其余两组显著升高;而DM组与N组之间两两比较,其差异不具有统计学意义(P>0.05)。2.糖尿病足溃疡并感染组中作分组比较:单一感染组MMP-2的浓度为79.26±13.77 ng/ml,TIMP-2的浓度为12.98±2.80 ng/ml,MMP-2/TIMP-2比值为6.51±2.48;混合感染组MMP-2的浓度为96.51±11.82 ng/ml,TIMP-2的浓度为12.58±2.09 ng/ml,MMP-2/TIMP-2比值为7.85±1.62。单一感染组与混合感染组间MMP-2的浓度差异具有统计学意义(P=0.022),提示混合感染组MMP-2的浓度较单一感染组升高;两组间TIMP-2的浓度及MMP-2/TIMP-2比值差异没有统计学意义(P>0.05)。3.糖尿病足溃疡并感染组中作分组比较:Ⅱ级溃疡组MMP-2的浓度73.0±8.56 ng/ml,TIMP-2的浓度为13.56±2.82 ng/ml,MMP-2/TIMP-2比值为5.59±1.33;Ⅲ级溃疡组MMP-2的浓度为90.62±18.54 ng/ml,TIMP-2的浓度为12.43±2.45 ng/ml,MMP-2/TIMP-2比值为7.68±2.53。Ⅱ级溃疡组与Ⅲ级溃疡组间MMP-2的浓度差异具有统计学意义(P=0.007),提示Ⅲ级溃疡组MMP-2的浓度较Ⅱ级溃疡组升高;两组间MMP-2/TIMP-2比值的差异具有统计学意义(P=0.047),提示Ⅲ级溃疡组MMP-2/TIMP-2比值较Ⅱ级溃疡组升高;两组间TIMP-2的浓度差异没有统计学意义(P>0.05)。4.强力霉素治疗组中,Wagnar分级Ⅱ、Ⅲ级患者肉芽组织出现时间(GT)分别为:3.5±1.3天及4.8±1.5天;溃疡愈合时间(HT)分别为:22.8±3.3天及25.2±4.4天;Ⅱ级+Ⅲ级患者溃疡肉芽组织出现时间(GT)及溃疡愈合时间(HT)分别为:4.3±1.5天及24.2±4.0天。生理盐水对照组中,Wagnar分级Ⅱ、Ⅲ级患者溃疡肉芽组织出现时间(GT)分别为:6.3±1.3天及7.3±1.5天;溃疡愈合时间(HT)分别为:38.3±3.4天及46.5±5.0天。Ⅱ级+Ⅲ级患者溃疡肉芽组织出现时间(GT)及溃疡愈合时间(HT)分别为:6.9±1.5天及43.2±6.0天。强力霉素治疗组与对照组的GT、HT差异有显著性意义(P<0.01);提示强力霉素治疗组溃疡部位肉芽组织出现时间(GT)及溃疡愈合时间(HT)较对照组明显缩短。结论1.糖尿病足溃疡合并感染创面中MMP-2的浓度明显升高,TIMP-2的浓度明显下降,MMP-2/TIMP-2比值明显升高;2.强力霉素局部外用能明显缩短糖尿病足溃疡肉芽组织出现时间及溃疡愈合时间,促进糖尿病足溃疡愈合。