矽肺患者檢測血清轉化生長因子-β1和腫瘤壞死因子-α意義研究

0 無錫市職業病防治醫院 繆榮明趙道昆 張穎軼郭平楊志剛陳潔姚明鶯趙銳房中華0

200090 上海市楊浦區中心醫院 張雪濤3

矽肺是長期吸入游離二氧化硅(SiO2)粉塵引起的危害最廣和最嚴重的塵肺病，其主要病理表現是巨噬細胞性肺泡炎、矽結節和塵性纖維化[1]，多種炎性細胞因子參與氣道炎癥反應過程。轉化生長因子-β1(transforming growth factor-β1，TGF-β1)具有廣泛調節細胞分化增生的作用，腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-alpha，TNF-α)是一種重要的內源性細胞因子，啟動炎癥反應，兩種細胞因子都可能參與塵性纖維化的發生。本研究擬通過觀察矽肺患者血清TGF-β1、TNF-α的相互關系，探討TGF-β1、TNF-α在矽肺發生發展中的作用。

1 對象與方法

1.1 對象 分為對照組、接塵組、觀察對象組、矽肺組，均為男性。對照組：某酒店服務人員100例，平均年齡(48.66±8.02)歲；接塵組：某鑄造廠接觸矽塵作業工齡在1年以上者200例 (清砂工86例，型砂工96例，其他工種18例)，平均年齡(50.76±9.40)歲；矽肺組：共130例，其中Ⅰ期矽肺64例，Ⅱ期矽肺46例，Ⅲ期矽肺20例(清砂工105例，型砂工19例，其他工種6例)，平均年齡(52.29±10.42)歲，病例來源于2008年住院及門診隨訪患者；觀察對象組(原0+病例)：32例(清砂工17例，型砂工9例，其他工種6例)，平均年齡(52.97±9.19)歲。各組之間年齡差異無統計學意義。剔除高血壓病、糖尿病、心臟病、腎臟病、肝臟病、血液病、風濕免疫系統疾病、腫瘤等患者。全部受檢對象均未從事過各類輻射和有毒作業，也未長期接觸過各類農藥和毒物，營養和消化吸收功能良好，在受檢前1個月內均未服用維生素C、銀杏葉制劑和茶多酚等抗氧化藥物。

1.2 方法

1.2.1 調查表收集信息 調查表收集信息 采用問卷調查，了解粉塵接觸史、吸煙史、年齡、既往史、家族史，進行一般體格檢查，包括血壓、內科體檢等[2]。

1.2.2 一般指標 心電圖、高仟伏X線胸片、肺功能(FVC、FEV1、FEV1/FVC、MVV)、腹部超聲、空腹血糖、血脂、肝功能、腎功能。

1.2.3 矽肺的診斷 對研究對象進行矽肺診斷，以確切的矽塵接觸史為前提，技術質量合格的高仟伏X線后前位胸片為依據，根據國家塵肺X線診斷標準，參考受檢者的系列胸片和該單位矽肺發病情況，由塵肺診斷小組依據《塵肺病診斷標準》(GBZ 70—2009)進行診斷、分期[3]。

1.2.4 試劑與儀器 TGF-β1、TNF-α的測定用酶聯免疫檢測試劑盒(美國Biosource公司)。全自動生化分析儀(美國Beckman公司)，Spiro IabⅡ型便攜式肺功能儀(意大利MIR公司)。

1.2.5 TGF-β1、TNF-α檢測 清晨空腹抽取研究對象的外周靜脈血5 mL，置于EDTA的干燥試管中，立即混勻，離心(2 500 r/min)10 min，分離血清于-80℃保存待測。所有操作步驟由專人完成，嚴格按照試劑盒提供的方法操作。

1.3 統計學分析 數據以均數±標準差表示,SPSS 11.5統計軟件進行統計學分析。顯著性檢驗用單因素方差分析。檢驗水準α=0.05。

2 結果

檢測結果比較(表1)。與對照組對照：接塵組、觀察對象組和矽肺組TNF-α水平明顯高于正常對照組，差異有高度統計學意義(P＜0.01)；與接塵組對照：矽肺組TNF-α水平明顯高于接塵組(P＜0.01)，觀察對象組高于接塵組(P＜0.05)；與對照組及接塵組對照：TGF-β1矽肺組明顯高于正常對照組及接塵組，差異有高度統計學意義(P＜0.01)。

表1 各組對象TGF-β1、TNF-α的比較(±s)

表1 各組對象TGF-β1、TNF-α的比較(±s)

注：與對照組比較，*P＜0.01；與接塵組比較，#P＜0.01，ΔP＜0.05

組別 例數 TGF-β1(pg/mL) TNF-α(pg/mL)對照組 100 23.28±12.24 6.90±2.240接塵組 200 29.31±14.52 47.86±16.52*觀察對象組 32 46.16±17.35Δ 109.11±31.08*Δ矽肺組 130 58.36±31.94*# 216.35±51.03*#

3 討論

矽肺目前在我國接塵工人中發病率最高、危害嚴重，目前對其尚無有效的治療手段。已有研究表明，多種細胞因子參與了塵肺病的發生、發展過程，其中TGF-β1、血小板源性生長因子(platelet derived growth factor，PDGF)和結締組織生長因子(connective tissue growth factor，CTGF)等對調控肺成纖維細胞的分裂、增生及膠原蛋白的合成與降解起著十分重要的作用[4]。TGF-β1可能是促進肺纖維化的最直接的細胞因子，并被認為是迄今發現的最強的細胞外基質沉淀促進劑[5]。

TGF-β1、TNF-α是肺纖維化發病最重要的細胞因子，能刺激成纖維細胞合成細胞外基質沉積、膠原合成，促進肺纖維化的形成和發展[6]。以往研究發現：接觸粉塵早期，機體對二氧化硅刺激敏感而發生強烈應激反應，肺泡巨噬細胞、內皮細胞、成纖維細胞持續、過度激活，分泌大量的細胞因子TNF-α等，造成肺組織損傷和纖維化的發生；隨著接塵時間的延長，機體可能對粉塵產生耐受，產生細胞因子的細胞活性降低，TNF-α分泌減少[7]。我們研究發現，矽肺患者血清TGF-β1、TNF-α細胞因子相互作用，在肺纖維化的發生發展過程中起著重要作用。TGF-β1可趨化單核細胞、中性粒細胞、淋巴細胞并使之分泌PDGF、CTGF，PDGF和CTGF由TGF-β1誘導產生后，以旁分泌的形式作用于肺間質成纖維細胞，促使TGF-β1的進一步分泌。CTGF作為TGF-β1的下游元件，亦可介導TGF-β1促器官纖維化的作用[8]。我們推測TGF-β1、TNF-α的濃度長時間及高水平表達，接觸矽塵作業工人的防護措施不當導致細胞因子相互作用，造成肺纖維化；觀察對象組介于矽肺的發病前期，在此期兩組數據明顯高于接塵組(P＜0.05)，也符合與疾病的發生及其嚴重程度有關的結論，提示接塵工人中在胸片未達到矽肺診斷標準的觀察對象期內，即可出現TGF-β1、TNF-α含量升高。因此提示TGF-β1、TNF-α含量可作為矽肺早期生物標志物之一。

由于測定血清TGF-β1、TNF-α含量采用酶聯免疫吸附法測定，方法成熟、簡便可靠，標本易于取得，具有良好的可重復性和可操作性。

[1]Brown T.Silica exposure，smoking，silicosisand lung cancer-complex interactions[J].Occup Med(Lond)，2009，59(2)：89-95.

[2]張雪濤，倪為民，繆榮明，等.矽肺患者氧化應激指標及外周血單核細胞NF-κB的變化[J].中華勞動衛生職業病雜志，2011，29(4)：251-254.

[3]GBZ 70-2009，塵肺病診斷標準[S].

[4]Wintersberger E.Regulation and biological function of thymidine kinase[J].Biochem Soc Trans，1997，25(1)：303-308.

[5]Zhan L，Sakamoto H，Sakuraba M，et al.Genotoxicity of microcystin-LR in human lymphoblastoid TK6 cells[J].Mutat Res，2004，557(1)：1-6.

[6]許光蘭，梁勁松，以敏，等.青蒿琥酯對肺纖維化大鼠肺泡灌洗液中TGF-β1、TNF-α的影響[J].廣東醫學，2008，29(9)：1473-1475.

[7]Liou SH，Chen YH，Loh CH，et al.The association between frequencies of mitomycin C-induced sister chromatid exchange and cancer risk in arseniasis[J].Toxicol Lett，2002，129(3)：237-243.

[8]Sadiq MF，Owais WM.Mutagenicity of sodium azide and its metabolite azidoalanine in Drosophila melanogaster[J].Mutat Res，2000，469(2)：253-257.