据统计，全球三分之一人口感染了结核分枝杆菌（M.tb）。近年来，耐药结核越来越多，若欲寻求新的治疗方法，有必要深入了解结核的免疫病理学。
肺结核的特点是肺组织破坏。有证据表明基质金属蛋白酶（MMPs，尤其是 MMP-1）在肺组织破坏中起着关键作用。结核相关动物实验已经证实结核组织存在氧化减弱，然而缺氧在人肺结核组织中的情况不明确，亦无相关研究评估过缺氧对 MMPs 的调节作用。
为了弄清这一点，来自伦敦的 Belton 等进行了一项研究，证实人类肺结核破坏组织存在严重缺氧。文章近期发表在 Thorax 杂志上。
研究招募了 5 个来自伦敦帝国理工学院医疗中心、痰涂片或 M.tb 培养确诊的结核患者。所有患者的胸部 CT 均有异常且抗结核治疗不超过两周。5 名结核患者平均肺部症状持续时间为 2.4 个月，且 HIV 检测结果全部阴性。
为了探究结核患者的缺氧状况，研究对 5 名受试者进行了 PET-CT 扫描，通过示踪剂 [18F]FMISO（该物质将选择性沉积于严重缺氧区域（氧分压＜10 mmHg））发现：5 名结核患者肺部影区域存在大量异常摄取 [18F]FMISO。研究通过 patlak 分析发现，这些患者均存在不同程度的肺组织缺氧区域。这些资料首次证实了人类肺结核破坏组织中存在严重缺氧。
紧接着研究显示，与正常氧浓度对比，缺氧（1% 氧分压）使巨噬细胞中的 MMP-1 的 24 小时信使 RNA 聚集量增加了 170 倍，这说明缺氧显著提高了 MMP-1 的基因表达及分泌。共聚焦显微镜及酪蛋白酶谱法同样证实了这一结果。
其次，利用能稳定缺氧诱导因子（HIF-1α）的二甲氧乙二酰甘氨酸（DMOG）也可以促进 M.tb 感染的巨噬细胞中 MMP-1 分泌。上述结果在呼吸道上皮细胞同样获得了证实。
研究还发现，M.tb 感染及缺氧能协同促进巨噬细胞内 HIF-1α的积累，而二者单独刺激的效果较弱。而在研究 HIF-1α在调节 MMP-1 表达上的作用时，研究人员发现 HIF-1α抑制剂使人常氧组织巨噬细胞中 MMP-1 的分泌呈减少趋势，而在缺氧组织中存在剂量依赖性的下降。进一步研究表明，HIF-1α的小干扰 RNA 能降低常氧及缺氧状态下 MMP-1 的信使 RNA 聚集及蛋白质分泌。
最后，研究对患者进行了肺活检，对所取标本进行免疫组化分析发现，上皮巨噬细胞和朗格汉斯巨细胞均表达 HIF-1α。与非感染的对照标本对比分析显示，结核感染能导致 HIF-1α聚集。
该研究首次证实人类肺结核破坏组织存在严重缺氧。缺氧增加了 M.tb 感染时的 MMP-1 的基因表达和分泌，而 M.tb 能独立促进 HIF-1α活性，增加胶原酶活动，导致肺组织破坏及空洞。研究认为 M.tb 启动了 HIF-1α相关的促炎组织破坏的级联反应，可能导致了空洞和疾病传播。这也许代表着一个潜在的治疗靶点。
