间质性肺疾病患者血清和支气管肺泡灌洗液中内皮素1活性的变化

1、间质性肺疾病患者血清和支气管肺泡灌洗液中内皮素1活性的变化【摘要】目的评价内皮素对肺纤维化发生、发展作用的影响。方法利用同位素放射免疫直接测定法, 检测10例肺结节病和8例特发性肺纤维化(IPF)患者外周血和支气管肺泡灌洗液(BALF)中内皮素1(ET-1)的活性,并与8名健康非吸烟者进行对照。结果肺结节病和IPF患者血清和BALF中的ET-1活性分别为(6229) ng/L,(17.02.4) ng/L和(7771) ng/L、(103) ng/L,与正常对照组(208) ng/L、（4.00.6） ng/L比较，差异有显著性（P0.01);血清中ET-1活性与动脉血氧分压(PaO2)呈明显

2、负相关(r=-0.538，P0.01);结节病组和IPF组BALF中的ET-1水平与BALF中细胞总数呈正相关(r=0.649, P0.01),肺结节病患者、IPF患者BALF中ET-1与淋巴细胞、中性粒细胞呈正相关(r=0.712，0.813, P均0.01)。结论ET-1在肺结节病和IPF发病机制中起着重要作用,并可作为疾病活动性判定的一项重要参考指标。【关键词】肺疾病，间质性内皮素支气管肺泡灌洗液Changes of the activities of ET-1 in the serum and BALF of ILD patients and their clinical signif

3、icanceLI Zhenhua, XIA Shuyue, HOU Xianming, et al. Institute of the Respiratory Disease, China Medical University, Shenyang 110001【Abstract】ObjectiveTo evaluate the roles of the Endothelin-1 (ET-1) in pathogenesis of the patients with interstitial lung disease (ILD). MethodsThe ET-1 activities in th

4、e serum and BALF from 10 patients with sarcoidosis, 7 with idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) and 8 normal subjects non-smokers were determined using the radio-immunoassay. ResultsIn the activities of ET-1 in the serum and BALF in the patients with sarcoiosis (6229 and 17.02.4) ng/L and in the IPF

5、(7771 and 103) ng/L. was higher than those in the normal control subjects (208 and 4.00.6) ng/L. The activities of ET-1 in serum was negative correlated with PaO2(r=-0.538,P0.01). The level of ET-1 in the BALF of the patient was positive correlated with total cells in BALF (r=0.649, P0.01). The leve

6、ls of ET-1 in the BALF in the sarcoidosis was positive correlated with the percentage of lymphocyte (r=0.712, P0.01) but in patients with IPF was positive correlated with the percentage of neutrophil (r=0.813, P0.01). ConclusionsET-1 might play an important role in pathogenic of the patients with sa

7、rcoidosis and IPF. The levels of ET-1 can act as the markers of activity of disease.【Key words】Lung disease, interstitialEndothelin-1Bronchoalveolar lavage fluid弥漫性间质性肺疾病(ILD)是一组以肺泡壁病变为主的疾病群,近年来发病率有明显上升趋势,而发病机制至今尚不完全清楚,复杂的细胞因子网络的相互作用在ILD肺纤维化的形成中可能起着重要作用。为进一步探讨内皮素1(ET-1)在间质性肺疾病发生发展过程中的作用,我们对10例肺结节病和8

8、例特发性肺纤维化(IPF)患者血清和支气管肺泡灌洗液(BALF)中IL-1水平做了检测。 对象与方法一、对象1.结节病组10例，男6例, 女4例, 平均年龄437岁。据中华医学会呼吸病学分会1993年第三次修订结节病诊断标准, 其中期5例, 期4例和期1例。结核菌素试验阴性,血清血管紧张素转换酶升高, 有6例经支气管肺活组织检查; 3例经淋巴结和1例经皮肤活检证实符合结节病的病理改变。IPF 8例，男5例，女3例，平均年龄4611岁，诊断标准: 临床有干咳和进行性呼吸困难,杵状指（趾）, 肺部闻及帛裂音, 胸部X线和CT呈弥漫间质性改变,肺功能呈限制性通气功能障碍, 弥散功能降低, 肺泡动脉氧

9、分压差增大和动脉血氧分压(PaO2)降低。病理组织学证实符合肺间质纤维化改变。2.对照组8名，男5名，女3名，年龄2552岁，均因有胸痛或咽部异物感等自觉症状而要求作纤维支气管镜(纤支镜)检查，经肺功能、胸部X线和纤支镜检查无异常所见的非吸烟者。二、方法1.支气管肺泡灌洗(BAL)和灌洗液细胞总分数检测:应用日本Olympus P30型纤支镜常规气道检查后, 于活检和刷检前做BAL, 所有病例均选用右肺中叶(B4或B5)或左肺舌叶做灌洗,将纤支镜顶端严密楔入段或亚段支气管开口处,从活检孔分2次注入37灭菌生理盐水100 ml,立即在80100 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)负

10、压下吸引回收液,一般回收液可达40%60%,回收液经双层纱布过滤，4，1 200 r/min，离心10分钟, 分离细胞,上清液置于-70保存备用。离心沉淀细胞用Hanks液冲洗离心12次，并调整细胞数为5109/L, 在Neubauer数台上计细胞总数; 然后用特制的细胞离心支架,在4，1 200 r/min, 离心10分钟，将一定量的支气管肺泡灌洗液(BALF)细胞直接均匀地平铺于载玻片上。经冷风吹干,用HE染色后, 在高倍镜下计数200个细胞进行分类计数。2.外周血和BALF中ET-1含量测定: 取静脉血23 ml,注入含10%依地酸二纳(EDTA) 30 l和抑肽酶40 l的试管中混匀,

11、在4，3 000 r/min，离心10分钟,分离血清，-70保存, 将上述-70保存的BALF上清取1 ml进行冷冻干燥浓缩,用ET-1放射免疫试剂盒(美国Penisular公司)直接测定法同步测定ET-1活性，以ng/L表示。3.质量控制和统计学处理: 为消除批间误差, 采取统一药盒, 一批检测。所有数据以s表示, 分别进行两组均值t检验和相关系数检验。结果一、BALF中细胞总数和分类计数肺结节病组和IPF组BALF中细胞总数均明显高于对照组(P0.01)。在细胞分类计数中,肺结节病组淋巴细胞和IPF组中性粒细胞，显著高于对照组(P0.01),肺结节病组和IPF组BALF中巨噬细胞虽低于对照

12、组0.900.05, 但其绝对值(肺结节病组为19.07107/L,IPF组为23.0107/L)高于对照组(18.0107/L，表1)。表1三组患者BALF中细胞总分数分析(s)组别例数细胞总数(107/L)细胞分类巨噬细胞中性粒细胞淋巴细胞肺结节病组102610*0.720.13*0.0340.012*0.260.07*肺纤维化组83313*0.710.11*0.1600.120*0.090.06对照组82080.900.050.0130.070.100.07注：与对照组比较差异有显著性?P0.05，?P0.01二、血清和BALF中ET-1活性检测肺结节病组和IPF组血清和BALF中ET-

13、1水平均显著高于对照组(P0.01，表2)。表2三组患者血清和BALF中ET-1活性分析(s)组别例数血清(ng/L)BALF(ng/L)肺结节病组106229*17.02.4*肺纤维化组87771*10.03.1*对照组82084.00.6注：?与对照组比较，P0.01三、血清ET-1与PaO2、BALF中ET-1与细胞数相关分析肺结节病组和IPF组中血清ET-1与PaO2呈负相关(r=-0.538，P0.01),BALF中ET-1与细胞总数呈正相关(r=0.649，P0.01),结节病组ET-1与淋巴细胞和IPF与中性粒细胞呈明显正相关(r分别=0.712，0.813，P均0.01)。讨论

14、自Yandgisme等1于1988年从牛内皮细胞分离出ET-1以来,ET被认为是一种极强的血管收缩因子，在哮喘、肺动脉高压和急性肺损伤等许多疾病的发病机制上起着重要作用。ET也是促进细胞有丝分裂的细胞因子,能促使血管平滑肌细胞和肺成纤维细胞增殖,特别是肺成纤维细胞增殖活化,使胶原分泌合成增加,这是肺纤维化重要环节2。本组结果表明:肺结节病组和IPF组外周血和BALF中有较高的ET-1活性,进一步提示ET促使肺血管平滑肌细胞和肺成纤维细胞增殖,说明ET与肺纤维化密切相关。ET是由多种细胞合成和分泌的，如血管平滑肌细胞、内皮细胞、气道上皮细胞、肉芽肿细胞和肺泡巨噬细胞。肺免疫组化染色也发现在上皮细

15、胞、血管内皮细胞和浸润的巨噬细胞中有较高的ET表达3。在肺结节病和IPF患者肺内有较多的炎性效应细胞,使ET分泌合成增加,因此在BALF中有较高的ET活性,其增高水平与细胞数有明显正相关,说明肺内ET-1活性与疾病活动状态密切相关。然而间质性肺疾病肺内炎性效应细胞所释放的各种细胞因子是直接作用于成纤维细胞,还是通过内皮素作用于成纤维细胞。这种复杂相互作用及链锁反应的机制是不清楚的,有人将肺泡巨噬细胞和血管内皮细胞一起培养,结果ET分泌含量明显增多4。推测肺泡巨噬细胞释放细胞因子(IL-1,转化生长因子和肿瘤坏死因子)首先作用于内皮细胞,使ET分泌合成增加,ET进一步作用于肺内血管平滑肌细胞和成

16、纤维细胞,使之增殖活化5。因此进一步说明ET参与了间质性肺疾病肺纤维化的发生发展过程。此外,缺氧、酸中毒及内毒素可损伤血管内皮细胞,导致ET-1合成释放增加。在弥漫性间质性肺疾病中、晚期均有不同程度的低氧血症,是间质性肺疾病血清和BALF中ET-1活性增高的另一个原因。本组结果显示，血清中ET-1增加与PaO2呈负相关。综上所述,本组结果提示:ET-1在肺结节病和IPF发病机制中起着重要作用,并可做为判定疾病活动性的一项重要指标。本课题受省科委基金资助(基金编号：972258)作者单位：110001 沈阳，中国医科大学呼吸疾病研究所参考文献1Yanagisawa MH, Karihara S,

17、 Kimura Y, et al. A novel potent vasoconstrictor peptides produced by vascular endothelial cells. Nature Land, 1988, 332:411-415.2Cambrey AD, Harrison NK, Dawes KE, et al. Increased levels of endothelin-1 in brochoalveolar lavage fluid from patients with systemic sclerosis contributes to fibroblast mitogenic activity in vitro. Am J Respir Cell Mol Biol, 1994, 11:439-445.3Giaid ARP, Michel DJ, Steward M, et al. Expression of endothelin-1 in lungs of patients with crytogenic fibro