特發(fā)性肺纖維化患者血清TGF-β、IFN-γ水平變化的意義

特發(fā)性肺纖維化患者血清TGF—β、IFN—γ水平變化的意義目的：研究特發(fā)性肺纖維化（idiopathicpulmonaryfibrosis，IPF）患者血清中轉(zhuǎn)化生長因子-β（transforminggrowthfactor-β，TGF-β）與干擾素-γ（interferon-γ，IFN-γ）水平的變化，探討這兩種細胞因子在IPF發(fā)病機制中的作用及臨床意義。方法：選取2014年3月-2016年9月本院住院治療的IPF患者28例為IPF組；另選取同期本院健康體檢者30例為正常對照組。采用酶聯(lián)免疫吸附法測定研究對象血清中TGF-β、IFN-γ水平，并進行分析。結(jié)果：IPF組患者血清中TGF-β水平為（716.94±96.67）pg/mL，高于正常對照組的（279.24±45.14）pg/mL，IPF組患者血清IFN-γ水平為（1210.33±365.47）pg/mL，低于正常對照組的（1573.00±196.87）pg/mL，比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）。血清中TGF-β與IFN-γ水平呈顯著負相關(guān)（r=-0.823，P=0.008）。結(jié)論：TGF-β、IFN-γ均參與了IPF的發(fā)病機制，兩者水平的變化對IPF的病情發(fā)展有一定影響，其中TGF-β促進纖維化的形成，而IFN-γ為抑制纖維化的細胞因子。特發(fā)性肺纖維化（idiopathicpulmonaryfibrosis，IPF）是復(fù)雜的致病因素激發(fā)的多種細胞因子和炎癥介質(zhì)參與的慢性炎癥性疾病。目前IFP發(fā)病率呈現(xiàn)逐年增高的趨勢，但是由于該類疾病病因繁多，盡管存在急性期，但常常隱匿起病，慢性病程，早期不易被發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)病例確診已屬于晚期纖維化形成，對肺功能的破壞已是不可逆，所以一直以來該類疾病是呼吸系統(tǒng)疾病的診療難點。由于目前肺間質(zhì)纖維化的發(fā)病機制尚未明確，目前沒有特異性的治療藥物及方法，所采用的均是非特異性的對癥、“量體裁衣”式治療。所以探索發(fā)病的分子機制及新的干預(yù)靶點，對于延緩或阻止肺纖維化的發(fā)生發(fā)展有重要意義。多種致炎性細胞因子及化學(xué)趨化因子在IPF發(fā)生發(fā)展中起重要作用。有研究認為血清轉(zhuǎn)化生長因子-β（transforminggrowthfactor-β，TGF-β）與干擾素-γ（interferon-γ，IFN-γ）在IPF的發(fā)病機制中有一定的聯(lián)系。本研究通過觀察IPF患者血清TGF-β、IFN-γ水平，探求兩者在IPF疾病進展中的作用及意義，通過對其發(fā)病機制的研究，為治療提供新的靶物，提高臨床對IPF的診治水平，力求緩解纖維化進展，以幫助提高患者生存質(zhì)量和生存期?，F(xiàn)報道如下。1資料與方法1.1一般資料選取2014年3月-2016年9月本院住院治療的IPF患者28例為IPF組；另選取同期本院健康體檢者30例為正常對照組，排除各種心肺疾病、腫瘤、感染等，胸片及肺功能檢查未見明顯異常。納入標準：根據(jù)癥狀、體征、肺功能檢查、血氣分析、胸部CT檢查均屬于IPF，符合中華醫(yī)學(xué)會呼吸病學(xué)分會、美國胸科學(xué)會和歐洲呼吸學(xué)會有關(guān)IPF共識制定中的特發(fā)性肺（間質(zhì)）纖維化診斷和治療（草案）診斷標準[1-2]；患者檢查前均未經(jīng)糖皮質(zhì)激素及其他免疫抑制劑治療。排除標準：已明確病因的間質(zhì)性肺疾病，如肺水腫、感染、吸入性、結(jié)締組織病，藥物相關(guān)等；嚴重肝腎功能不全患者；妊娠期及哺乳期婦女。研究對象均對本研究知情并簽署知情同意書，且本研究已經(jīng)院倫理委員會審核批準。1.2方法所有研究對象清晨空腹采靜脈血5mL，靜置30min后，經(jīng)離心（3000r/min）15min后，收集上清液，置-80℃冰箱保存，采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測兩組血清中TGF-β、IFN-γ水平。1.3統(tǒng)計學(xué)處理使用SPSS19.0軟件對所得數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，計量資料用（x±s）表示，組間比較采用t檢驗；計數(shù)資料以率（%）表示，比較采用字2檢驗；兩變量間關(guān)系采用Pearson相關(guān)分析。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。2結(jié)果2.1兩組基線資料比較IPF組男18例，女10例；平均年齡（67.96±10.82）歲；吸煙者13例。正常對照組男19例，女11例，平均年齡（67.40±9.07）歲，吸煙者13例。兩組患者一般資料比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），具有可比性。2.2兩組血清TGF-β、IFN-γ水平比較IPF組患者血清TGF-β水平高于正常對照組，血清IFN-γ水平低于正常對照組，比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01），見表1。2.3血清TGF-β、IFN-γ含量的相關(guān)性分析血清中TGF-與IFN-γ水平呈顯著負相關(guān)（r=-0.823，P=0.008），見圖1。3討論肺纖維化是由多種原因、多個環(huán)節(jié)參與的最終引起肺組織結(jié)構(gòu)重塑，不可逆性肺損傷的一類疾病，其病變范圍主要發(fā)生在肺間質(zhì)部分，也可累及肺泡上皮細胞及肺血管，病理學(xué)改變特點為普通型間質(zhì)性肺炎（usualinterstitialpneumonia，UIP）。由于目前的診斷及治療存在局限性，并不能改變其不良的預(yù)后，很大一部分病例確診時已趨于晚期，治療意義并不大。肺組織慢性炎癥損傷導(dǎo)致組織結(jié)構(gòu)破壞，結(jié)締組織增生，沉積的細胞外基質(zhì)（extracellularmatrix，ECM）增加，特別是膠原蛋白含量增高，最終導(dǎo)致ECM數(shù)量、組成及分布發(fā)生變化。此過程為多種細胞因子參與肺泡的炎癥反應(yīng)，這些細胞因子表達的含量，種類以及相互之間的平衡，對肺泡早期的炎癥反應(yīng)、上皮的修復(fù)以及纖維化的形成有重要意義。通過研究一些細胞因子的水平與肺纖維化形成、發(fā)展的關(guān)系，從而可以達到評估IFP病情的目的。TGF-β是成纖維細胞的趨化因子，能夠招募周圍組織中的成纖維細胞向損傷部分聚集，能夠促進成纖維細胞產(chǎn)生、分裂、增殖，刺激其合成和大量分泌膠原，促進肺纖維化形成；能夠刺激多種細胞因子的合成、分泌，增加ECM合成，促進聚集，抑制降解[3]。TGF-β通過誘導(dǎo)蛋白酶抑制劑金屬蛋白酶組織抑制劑（tissueinhubitorofmetalloproteinase，TIMP）的表達增加，引起蛋白水解酶的活性降低，其降解ECM的生物學(xué)活性減低，通過減少膠原酶合成，促使膠原蛋白在肺內(nèi)的含量增加[4]。研究發(fā)現(xiàn)，TGF-β可以通過促進血小板釋放血小板源性生長因子（platelet-derivedgrowthfactor，PDGF）趨化炎癥細胞，促使炎癥的發(fā)展，促進肺成纖維細胞的增殖與纖維增生[5]。研究發(fā)現(xiàn)，肺纖維化患者肺組織、支氣管肺泡灌洗液以及血清中TGF-β含量均明顯增高[6-7]。同時文獻[8]報道，IFP患者血清中TGF-β水平很可能提示患者肺功能的受損程度，可以反映纖維化的嚴重程度了解及疾病的進展情況。本研究結(jié)果顯示，IFP組患者血清中TGF-β水平高于正常對照組（P＜0.01），與上述報道一致，進一步說明TGF-β參與肺纖維化的發(fā)病機制，并對其發(fā)生發(fā)展有重要意義。研究發(fā)現(xiàn)，通過抑制TGF-β本身或其信號傳導(dǎo)通路中的細胞因子，可以緩解或減慢肺纖維化的形成[9]。Lee等[10]認為對IFP患者使用TGF-β拮抗劑不僅可以抑制肺纖維化的進展，同時還能提高疾病預(yù)后。在以后的治療過程中，可以考慮通過抑制TGF-β的產(chǎn)生和表達，減少其含量，從而達到減輕和改善纖維化的治療目的。目前國內(nèi)外多個研究結(jié)果證實，在肺纖維化形成中，Ⅱ型細胞因子（Thelpertype2，Th2）含量過多，而Ⅰ型細胞因子（Thelpertype1，Th1）反應(yīng)不足。IFN-γ是一種重要的Th1，其主要作用是免疫調(diào)節(jié)、廣譜抗病毒、抑制細胞增殖、誘導(dǎo)細胞凋亡、抗纖維化。IFN-γ對Th2具有抗增殖效果，對Th1無影響，使免疫應(yīng)答向Th1免疫應(yīng)答的方向進行。有研究顯示，IPF患者肺組織及血清中Th1型細胞因子絕對或相當匱乏，Th1型細胞因子IFN-γ水平與肺結(jié)節(jié)病等纖維化相對較輕的疾病比較，相對減少[11]。Majumdar等[12]研究中實驗組為隱源性致纖維化性肺泡炎患者的開胸肺活檢標本，對照組為吸煙者因肺癌肺切除的正常肺組織，使用原位雜交技術(shù)通過放射性硫標記的反義核酸探針檢測IFN-γ的mRNA，結(jié)果顯示，兩組細胞因子組成相似，但實驗組Th1型細胞因子IFN-γ的比例顯著降低。本研究結(jié)果顯示，IPF組患者血清IFN-γ水平低于正常對照組（P＜0.01），與文獻[13-15]研究相符，同樣證實了IFN-γ是一種抑制纖維化因子。因而臨床治療中可以考慮通過給予外源性的IFN-γ或給予促進IFN-γ表達的細胞因子，來調(diào)節(jié)IFP患者體內(nèi)TH失衡，從而達到治療肺纖維化的目的。Ziesche等[16]對IFN-γ治療IPF患者和18例長期激素治療1年后病情無明顯改善的IPF患者進行相關(guān)研究，結(jié)果顯示應(yīng)用了IFN-γ1b治療組患者肺功能指標肺總量（totallungcapacity，TL）、用力肺活量（forcedvitalcapacity，F(xiàn)VC）和動脈血氧（partialpressureofoxygeninarterialblood，PaO2）均有顯著改善，單獨強的松治療組相應(yīng)指標仍持續(xù)惡化，前者臨床癥狀的改善同時伴有TGF-β、mRNA水平減低。綜合以上結(jié)果考慮，既然TGF-β是促纖維化因子，而IFN-γ為抑纖維化因子，兩者有一定的聯(lián)系和相關(guān)性，研究顯示，IFN-γ具有抑制致纖維化因子TGF-β的產(chǎn)生與活化的作用[17-18]。TGF-β的信息傳遞途徑的活化因子為Smad3、Smad4，抑制因子為Smad7，Jaffe等[19]認為IFN-γ可以通過誘導(dǎo)并激活Smad7，抑制Smad3、Smad4的磷酸化及結(jié)合，使TGF-β信號傳導(dǎo)通路受到抑制而阻斷合成膠原蛋白的信號。研究發(fā)現(xiàn)，IFN-γ與受體結(jié)合后，信號傳入細胞內(nèi)，也激活細胞核中轉(zhuǎn)運蛋白-1，能夠競爭性抑制TGF-β信號傳導(dǎo)，從而使TGF-β的功能大大減少，起到了抑制纖維化形成的作用，所以被認為是纖維化抑制因子[20]。本研究結(jié)果顯示，血清中TGF-β與IFN-γ水平呈顯著負相關(guān)（P＜0.05），與以上研究結(jié)論一致。綜上所述，TGF-β、IFN-γ兩種細胞因子均參與了IPF的發(fā)病機制，兩者水平的變化對IPF的病情發(fā)展有一定影響，其中TGF-β促進纖維化的形成，而IFN-γ為纖維化的抑制細胞因子。參考文獻[1]中華醫(yī)學(xué)會呼吸病學(xué)分會.特發(fā)性肺（間質(zhì)）纖維化診斷和治療指南（草案）[J].中華結(jié)核和呼吸雜志，2002，25（7）：129-131.[2]TravisWD，JrTEK，BatemanED，etal.ThisJointStatementoftheAmericanThoracicSociety（ATS），andtheEuropeanRespiratorySociety（ERS）wasadoptedbytheATSBoardofDirectors，June2001andbyTheERSExecutiveCommittee，June2001[J].AmericanJournalofRespiratory&CriticalCareMedicine，2002，165（2）：277-304.[3]ProellV，Carmona-CuencaZ，MurilloMM，etal.TGF-betadependentregulationofoxygenradicalsduringtransdiffentiationofactivatedhepaticstellatecelltomyofibrblastoidcells[J].CompHepatol，2007，6（1）：1-10.[4]HoytDG，LazoJS.AlterationsinpulmonarymRNAencodingprocollagens，fibronectinandtransforminggrowthfactor-betaprecedebleomycin-inducedpulmonaryfibrosisinmice[J].JPharmacolExpTher，1988，246（2）：765-771.[5]LudwickaA，OhbaT，TrojanowskaM，etal.Elevatedlevelsofplateletderivedgrowthfactorandtransforminggrowthfactor-beta1inbronchoalveolarlavagefluidfrompatientswithscleroderma[J].JRheumatol，1995，22（10）：1876-1883.[6]王欣燕，吳曉梅，陳克輝.特發(fā)性肺纖維化患者支氣管肺泡灌洗液中細胞因子研究[J].哈爾濱醫(yī)科大學(xué)學(xué)報，2003，37（6）：491-493.[7]YongSJ，AdlakhaA，LimperAH.Circulatingtransforminggrowthfactor-β1：apotentialmarkerofdiseaseactivityduringidiopathicpulmonaryfibrsis[J].Chest，2001，120（S1）：68S-70S.[8]XiaoL，LiZH，HouXM，etal.Evaluationofinterleukin-13intheserumandbronchoalveolarlavagefluidofpatientswithidiopathicpulmonaryfibrosis[J].ZhongHuaJieHeHeHuXiZaZhi，2003，26（11）：686-688.[9]DuW，WongFS，LiMO，etal.TGF-betasignalingisreguiredforthefunctionofinsulin-reactiveTregulatorycells[J].JClinInvest，2006，116（5）：1360-1370.[10]LeeCG，HomerRJ，ZhuZ，etal.Interleukin-13inducestissuefibrosisbyselectivelystimulatingandactivatingtransforminggrowthfacterbeta（1）[J].JExpMed，2001，194（6）：809-821.[11]WallaceWA，RamageEA，LambD，etal.Atype-2（TH2-like）patternimmuneresponsepredominatesinthepulmonaryinterstitiumofpatientswithcryptogenicfibrosingalveolitic（CFA）[J].ClinExpImmunol，1995，101（3）：436-441.[12]MajumdarS，LiD，AnsariJ，etal.Differentcytokineprofilesincryptogenicfibrosingalveolitisandfibrosingalveolitisassociatedwithsystenicsclerosis：aquantitafivestudyofopenlungbiopsies[J].EurRespirJ，1999，14（2）：251-257.[13]ChenES，GreenleeBM，Wills-KarpM，etal.Affenuationoflunginflammationandfibrosisininterferon-gamma-deticientmiceafterintratrachealbleomycin[J].AmJRespirCellMolBiol，2001，24（5）：545-555.[14]TsoutsouPG，GourgoulianisKI，PetinakiE，etal.Cytokinelevelsintheseraofpatientswithidiopathicpulmonaryfibrosis[J].ResMed，2006，100（5）：938-945.[15]SegelMJ，IzbickiG，CohenPY，etal.Roleofinterferongammaintheevolutionofmurinrbleomycinelungfibrosis[J].AmJPhysiolLungCellMolPhysiol，2003，285（6）：1255-1262.[16]ZiescheR，HofbauerE，WittmannK，etal.Ap