染尘对实验性矽肺大鼠血清gf-

染尘对实验性矽肺大鼠血清gf-

岩肺是一种长期吸入大量游离二氧化硅颗粒后，导致肺纤维化的疾病。现代工业生产造成粉尘接触职业及工人数量不断增多,矽肺的发病率也随之升高。在我国,矽肺依然是发病率比较高、对劳动者身体健康危害最严重的一种职业病。由于矽肺具有接触粉尘一定时间后,即便是以后脱离粉尘工作,许多年后仍会出现肺部病变的特征,加之目前对矽肺的防治尚无有效的方法,因此,矽肺成为危害劳动者健康的重要职业病。近年来,越来越多的研究证明,转化生长因子(TGF-β1)和肿瘤坏死因子(tumornecrosisfator,TNF)与纤维性肺疾病有着密切的关系。本研究测定了染尘后不同时间血清TGF-β1和TNF-α蛋白含量的变化,以探讨这两种细胞因子在矽肺发病中的作用。1材料和方法1.1大鼠tgf-1和tnf-酶联免疫分析试验剂盒健康雄性SD大鼠30只,体重200～250g,由安徽省动物中心提供;标准石英粉尘,含SiO2>95%,由中国疾病预防控制中心劳动卫生职业病研究所提供;大鼠TGF-β1和TNF-α酶联免疫分析试剂盒均由武汉博士德生物工程有限公司提供;所用酶标仪由上海科华生物有限公司提供,具体检测方法严格按试剂盒说明书所示步骤进行操作。结果用吸光度(A)值表示。1.2模型大鼠的消毒处理将健康雄性SD大鼠随机分为模型组20只和对照组10只。模型组大鼠乙醚轻度麻醉后,采用非暴露式气管内一次性缓慢注入1ml二氧化硅悬液(配制成40mg/ml悬液,灭菌后加青霉素8000u/ml,以防止肺部感染)。对照组大鼠乙醚轻度麻醉后注入等量的灭菌生理盐水(临用前加青霉素8000u/ml)。分别在染尘后1、7、14、21、28d各处死4只模型组和2只对照组大鼠。取肉眼观察有异常的肺组织甲醛固定,脱水后常规石蜡包埋,4μm连续切片。1.3正常的he染色取染尘后不同时期的模型组大鼠右下肺最大横径处肺组织用于石蜡包埋切片,进行常规HE染色以便病理学观察。1.4elisa试验TGF-β1和TNF-α测定的基本原理是酶联免疫吸附试验(ELISA)。测定过程严格按照试剂盒提供操作方法进行。根据吸光度在标准曲线中换算样品中的TGF-β1和TNF-α蛋白量。1.5统计方法采用t(或t′)检验。2结果2.1细胞性矿质细HE染色光镜下可见,对照组大鼠各时间点肺组织结构清晰,肺泡结构正常,周围未见有明显炎症改变;而模型组大鼠随着染尘时间的延长,肺组织正常结构逐渐被破坏,出现明显的渐进性炎症改变,大量炎症细胞浸润,部分区域肺泡间隔断裂,肺泡融合成不同程度的肺气肿改变。实验早期,可见有明显的炎症细胞浸润,呈急性炎症反应的表现。至第21天时可见早期细胞性矽结节的形成。到实验后期,可见巨大纤维性结节,纤维化损害进一步扩大,甚至占满整个肺叶(见图1)。2.2两组日糖含量比较,2在实验第1、7天,模型组TGF-β1水平均显著低于对照组(P<0.01),而第14～28天均显著高于对照组(P<0.01)。模型组与对照组比较,TNF-α仅在染尘第1、7、14天均显著升高(P<0.01),而在第21、28天均显著降低(P<0.01)(见表1)。3财产方面的细胞因子矽肺的主要病理变化是肺间质纤维化,在此过程中细胞外基质(extra-cellularmatrix,ECM)合成增加并造成病理性蓄积。ECM是引起细胞黏附、迁移、增生、分化的共同物质基础。TGF包括TGF-α和TGF-β两种成分。目前研究表明,TGF-β具有细胞转化作用,是一个多功能的细胞因子,主要有三种生物学作用:抑制大多数细胞的增殖,但促进某些间质细胞的增殖;免疫抑制作用;促进ECM的合成。在肺纤维化发生和ECM产生的过程中,TGF-β起到重要的调节作用,被大多数学者认为是肺纤维化形成与发展的关键性细胞因子。TGF-β1属于TGF-β超家族成员,是一类调控细胞增生、分化、凋表1不同时点染尘后血清TGF-β1和TNF-α的比较(x¯±s(x¯±s;ng/L)亡、黏附、运动以及ECM产生的细胞因子,是参与肺纤维化相关介质中最重要的细胞因子之一。Zhang等研究发现,注射博来霉素3d内,就有散在支气管上皮细胞、单核细胞、嗜酸细胞的TGF-β1水平的上调;在3～14d内,肌纤维细胞、成纤维细胞强烈表达TGF-β1及其蛋白。本实验研究结果显示,染矽尘后第1、7天,模型组TGF-β1水平均显著低于对照组(P<0.01),而第14～28天均显著高于对照组(P<0.01)。Jagirdar等研究发现,肺上皮细胞释放TGF-β1的高峰发生在染矽尘后第28天。矽尘可以刺激TGF-β1基因的表达升高。在正常情况下,TGF-β1为旁分泌,而病理状态下为自分泌,这种细胞因子的表达失常,导致了肺纤维化的形成。研究表明,TGF-β1是最主要的一种强效的致纤维因子。通过对巨噬细胞和成纤维细胞产生化学趋化性,增加细胞因子合成和促进纤维细胞增生共同来调控ECM蛋白的合成,从而导致纤维化的发生。TNF-α是具有多种生物活性的细胞因子,在许多生理和疾病过程中起重要作用。TNF-α主要由脂多糖激活的单核巨噬细胞和活化的T淋巴细胞产生,是介导多向性炎症反应和免疫调节反应的细胞因子,具有广泛的生物学活性。TNF-α是一种细胞毒细胞因子,作为前炎症细胞因子可增加中性粒细胞和嗜酸粒细胞的功能,并刺激其产生超氧化物,释放溶酶体酶,对其周围细胞产生毒性作用。它还介导其他细胞因子和炎症因子的表达,并能刺激成纤维细胞增殖。研究发现,在染矽尘14d内TNF-α升高,而第28天就降低到正常水平。Gossart等认为,矽尘导致TNF-α基因表达增强的可能机制为矽尘导致反应性氧中间代谢物增加,刺激转录因子核因子κB(nuclearfactorκB,NK-κB),NK-κB促进了TNF-α基因表达,导致TNF-α产生增加。TNF-α产生增加,产生了细胞毒性,破坏了生成TGF-β1的细胞,从而造成染矽尘后第7天TNF-α升高而TGF-β1降低。本实验研究结果也显示,TNF-α在