染塵對實(shí)驗(yàn)性矽肺大鼠血清gf-

染塵對實(shí)驗(yàn)性矽肺大鼠血清gf-

巖肺是一種長期吸入大量游離二氧化硅顆粒后，導(dǎo)致肺纖維化的疾病?，F(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)造成粉塵接觸職業(yè)及工人數(shù)量不斷增多,矽肺的發(fā)病率也隨之升高。在我國,矽肺依然是發(fā)病率比較高、對勞動者身體健康危害最嚴(yán)重的一種職業(yè)病。由于矽肺具有接觸粉塵一定時間后,即便是以后脫離粉塵工作,許多年后仍會出現(xiàn)肺部病變的特征,加之目前對矽肺的防治尚無有效的方法,因此,矽肺成為危害勞動者健康的重要職業(yè)病。近年來,越來越多的研究證明,轉(zhuǎn)化生長因子(TGF-β1)和腫瘤壞死因子(tumornecrosisfator,TNF)與纖維性肺疾病有著密切的關(guān)系。本研究測定了染塵后不同時間血清TGF-β1和TNF-α蛋白含量的變化,以探討這兩種細(xì)胞因子在矽肺發(fā)病中的作用。1材料和方法1.1大鼠tgf-1和tnf-酶聯(lián)免疫分析試驗(yàn)劑盒健康雄性SD大鼠30只,體重200～250g,由安徽省動物中心提供;標(biāo)準(zhǔn)石英粉塵,含SiO2>95%,由中國疾病預(yù)防控制中心勞動衛(wèi)生職業(yè)病研究所提供;大鼠TGF-β1和TNF-α酶聯(lián)免疫分析試劑盒均由武漢博士德生物工程有限公司提供;所用酶標(biāo)儀由上海科華生物有限公司提供,具體檢測方法嚴(yán)格按試劑盒說明書所示步驟進(jìn)行操作。結(jié)果用吸光度(A)值表示。1.2模型大鼠的消毒處理將健康雄性SD大鼠隨機(jī)分為模型組20只和對照組10只。模型組大鼠乙醚輕度麻醉后,采用非暴露式氣管內(nèi)一次性緩慢注入1ml二氧化硅懸液(配制成40mg/ml懸液,滅菌后加青霉素8000u/ml,以防止肺部感染)。對照組大鼠乙醚輕度麻醉后注入等量的滅菌生理鹽水(臨用前加青霉素8000u/ml)。分別在染塵后1、7、14、21、28d各處死4只模型組和2只對照組大鼠。取肉眼觀察有異常的肺組織甲醛固定,脫水后常規(guī)石蠟包埋,4μm連續(xù)切片。1.3正常的he染色取染塵后不同時期的模型組大鼠右下肺最大橫徑處肺組織用于石蠟包埋切片,進(jìn)行常規(guī)HE染色以便病理學(xué)觀察。1.4elisa試驗(yàn)TGF-β1和TNF-α測定的基本原理是酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)。測定過程嚴(yán)格按照試劑盒提供操作方法進(jìn)行。根據(jù)吸光度在標(biāo)準(zhǔn)曲線中換算樣品中的TGF-β1和TNF-α蛋白量。1.5統(tǒng)計(jì)方法采用t(或t′)檢驗(yàn)。2結(jié)果2.1細(xì)胞性礦質(zhì)細(xì)HE染色光鏡下可見,對照組大鼠各時間點(diǎn)肺組織結(jié)構(gòu)清晰,肺泡結(jié)構(gòu)正常,周圍未見有明顯炎癥改變;而模型組大鼠隨著染塵時間的延長,肺組織正常結(jié)構(gòu)逐漸被破壞,出現(xiàn)明顯的漸進(jìn)性炎癥改變,大量炎癥細(xì)胞浸潤,部分區(qū)域肺泡間隔斷裂,肺泡融合成不同程度的肺氣腫改變。實(shí)驗(yàn)早期,可見有明顯的炎癥細(xì)胞浸潤,呈急性炎癥反應(yīng)的表現(xiàn)。至第21天時可見早期細(xì)胞性矽結(jié)節(jié)的形成。到實(shí)驗(yàn)后期,可見巨大纖維性結(jié)節(jié),纖維化損害進(jìn)一步擴(kuò)大,甚至占滿整個肺葉(見圖1)。2.2兩組日糖含量比較,2在實(shí)驗(yàn)第1、7天,模型組TGF-β1水平均顯著低于對照組(P<0.01),而第14～28天均顯著高于對照組(P<0.01)。模型組與對照組比較,TNF-α僅在染塵第1、7、14天均顯著升高(P<0.01),而在第21、28天均顯著降低(P<0.01)(見表1)。3財(cái)產(chǎn)方面的細(xì)胞因子矽肺的主要病理變化是肺間質(zhì)纖維化,在此過程中細(xì)胞外基質(zhì)(extra-cellularmatrix,ECM)合成增加并造成病理性蓄積。ECM是引起細(xì)胞黏附、遷移、增生、分化的共同物質(zhì)基礎(chǔ)。TGF包括TGF-α和TGF-β兩種成分。目前研究表明,TGF-β具有細(xì)胞轉(zhuǎn)化作用,是一個多功能的細(xì)胞因子,主要有三種生物學(xué)作用:抑制大多數(shù)細(xì)胞的增殖,但促進(jìn)某些間質(zhì)細(xì)胞的增殖;免疫抑制作用;促進(jìn)ECM的合成。在肺纖維化發(fā)生和ECM產(chǎn)生的過程中,TGF-β起到重要的調(diào)節(jié)作用,被大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為是肺纖維化形成與發(fā)展的關(guān)鍵性細(xì)胞因子。TGF-β1屬于TGF-β超家族成員,是一類調(diào)控細(xì)胞增生、分化、凋表1不同時點(diǎn)染塵后血清TGF-β1和TNF-α的比較(xˉ±s(xˉ±s;ng/L)亡、黏附、運(yùn)動以及ECM產(chǎn)生的細(xì)胞因子,是參與肺纖維化相關(guān)介質(zhì)中最重要的細(xì)胞因子之一。Zhang等研究發(fā)現(xiàn),注射博來霉素3d內(nèi),就有散在支氣管上皮細(xì)胞、單核細(xì)胞、嗜酸細(xì)胞的TGF-β1水平的上調(diào);在3～14d內(nèi),肌纖維細(xì)胞、成纖維細(xì)胞強(qiáng)烈表達(dá)TGF-β1及其蛋白。本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果顯示,染矽塵后第1、7天,模型組TGF-β1水平均顯著低于對照組(P<0.01),而第14～28天均顯著高于對照組(P<0.01)。Jagirdar等研究發(fā)現(xiàn),肺上皮細(xì)胞釋放TGF-β1的高峰發(fā)生在染矽塵后第28天。矽塵可以刺激TGF-β1基因的表達(dá)升高。在正常情況下,TGF-β1為旁分泌,而病理狀態(tài)下為自分泌,這種細(xì)胞因子的表達(dá)失常,導(dǎo)致了肺纖維化的形成。研究表明,TGF-β1是最主要的一種強(qiáng)效的致纖維因子。通過對巨噬細(xì)胞和成纖維細(xì)胞產(chǎn)生化學(xué)趨化性,增加細(xì)胞因子合成和促進(jìn)纖維細(xì)胞增生共同來調(diào)控ECM蛋白的合成,從而導(dǎo)致纖維化的發(fā)生。TNF-α是具有多種生物活性的細(xì)胞因子,在許多生理和疾病過程中起重要作用。TNF-α主要由脂多糖激活的單核巨噬細(xì)胞和活化的T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生,是介導(dǎo)多向性炎癥反應(yīng)和免疫調(diào)節(jié)反應(yīng)的細(xì)胞因子,具有廣泛的生物學(xué)活性。TNF-α是一種細(xì)胞毒細(xì)胞因子,作為前炎癥細(xì)胞因子可增加中性粒細(xì)胞和嗜酸粒細(xì)胞的功能,并刺激其產(chǎn)生超氧化物,釋放溶酶體酶,對其周圍細(xì)胞產(chǎn)生毒性作用。它還介導(dǎo)其他細(xì)胞因子和炎癥因子的表達(dá),并能刺激成纖維細(xì)胞增殖。研究發(fā)現(xiàn),在染矽塵14d內(nèi)TNF-α升高,而第28天就降低到正常水平。Gossart等認(rèn)為,矽塵導(dǎo)致TNF-α基因表達(dá)增強(qiáng)的可能機(jī)制為矽塵導(dǎo)致反應(yīng)性氧中間代謝物增加,刺激轉(zhuǎn)錄因子核因子κB(nuclearfactorκB,NK-κB),NK-κB促進(jìn)了TNF-α基因表達(dá),導(dǎo)致TNF-α產(chǎn)生增加。TNF-α產(chǎn)生增加,產(chǎn)生了細(xì)胞毒性,破壞了生成TGF-β1的細(xì)胞,從而造成染矽塵后第7天TNF-α升高而TGF-β1降低。本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果也顯示,TNF-α在