特發性肺纖維化患者血清TGF—β、IFN—γ水平變化的意義

張曉玲

【摘要】 目的：研究特發性肺纖維化（idiopathic pulmonary fibrosis，IPF）患者血清中轉化生長因子-β（transforming growth factor-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（1 210.33±365.47）pg/mL，低于正常對照組的（1 573.00±196.87）pg/mL，比較差異均有統計學意義（P<0.01）。血清中TGF-β與IFN-γ水平呈顯著負相關（r=-0.823，P=0.008）。結論：TGF-β、IFN-γ均參與了IPF的發病機制，兩者水平的變化對IPF的病情發展有一定影響，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。

【關鍵詞】 特發性肺纖維化； 轉化生長因子-β； 干擾素-γ； 發病機制

Significance of Changes in Serum Levels of TGF-β and IFN-γ in Patients with Idiopathic Pulmonary Fibrosis/ZHANG Xiaoling.//Medical Innovation of China，2018，15（06）：137-140

【Abstract】 Objective：To study the changes in serum levels of transforming growth factor-β（TGF-β） and interferon-γ（IFN-γ） in patients with idiopathic pulmonary fibrosis（IPF），and to explore the role and clinical significance of these two cytokines in the pathogenesis of IPF.Method：A total of 28 patients with IPF in our hospital from March 2014 to September 2016 were selected as the IPF group，in addition，30 healthy persons in the same period were selected as the normal control group.The serum levels of TGF-βand IFN-γ were measured by enzyme-linked immunosorbent assay and analyzed.Result：The serum level of TGF-βin IPF group was （716.94±96.67）pg/mL，which was higher than（279.24±45.14）pg/mL in normal control group，the serum level of IFN-γ in IPF group was（1 210.33±365.47）pg/mL，which was lower than（1 573.00±196.87）pg/mL

in normal control group，the differences were statistically significant（P<0.01）.The TGF-β was negatively correlated to the IFN-γ（r=-0.823，P=0.008）.Conclusion：TGF-β and IFN-γ are all involved in the pathogenesis of IPF，the levels change has a certain effect on the development of IPF，in which TGF-β promotes the formation of fibrosis，and IFN-γ is a cytokine that inhibits fibrosis.

【Key words】 Idiopathic pulmonary fibrosis； Transforming growth factor-β； Interferon-γ； Pathogenesis

First-authors address：Affiliated Hospital of Chifeng University，Chifeng 024005，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2018.06.039

特發性肺纖維化（idiopathic pulmonary fibrosis，IPF）是復雜的致病因素激發的多種細胞因子和炎癥介質參與的慢性炎癥性疾病。目前IFP發病率呈現逐年增高的趨勢，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，早期不易被發現，絕大多數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疾病的診療難點。由于目前肺間質纖維化的發病機制尚未明確，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。所以探索發病的分子機制及新的干預靶點，對于延緩或阻止肺纖維化的發生發展有重要意義。多種致炎性細胞因子及化學趨化因子在IPF發生發展中起重要作用。有研究認為血清轉化生長因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）與干擾素-γ（interferon-γ，IFN-γ）在IPF的發病機制中有一定的聯系。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量和生存期。現報道如下。

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，符合中華醫學會呼吸病學分會、美國胸科學會和歐洲呼吸學會有關IPF共識制定中的特發性肺（間質）纖維化診斷和治療（草案）診斷標準[1-2]；患者檢查前均未經糖皮質激素及其他免疫抑制劑治療。排除標準：已明確病因的間質性肺疾病，如肺水腫、感染、吸入性、結締組織病，藥物相關等；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5 mL，靜置30 min后，經離心（3 000 r/min）15 min后，收集上清液，置-80 ℃冰箱保存，采用酶聯免疫吸附法檢測兩組血清中TGF-β、IFN-γ水平。

1.3 統計學處理 使用SPSS 19.0軟件對所得數據進行統計分析，計量資料用（x±s）表示，組間比較采用t檢驗；計數資料以率（%）表示，比較采用 字2檢驗；兩變量間關系采用Pearson相關分析。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

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，差異均無統計學意義（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，比較差異均有統計學意義（P<0.01），見表1。

2.3 血清TGF-β、IFN-γ含量的相關性分析 血清中TGF-與IFN-γ水平呈顯著負相關（r=-0.823，P=0.008），見圖1。

3 討論

肺纖維化是由多種原因、多個環節參與的最終引起肺組織結構重塑，不可逆性肺損傷的一類疾病，其病變范圍主要發生在肺間質部分，也可累及肺泡上皮細胞及肺血管，病理學改變特點為普通型間質性肺炎（usual interstitial pneumonia，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致組織結構破壞，結締組織增生，沉積的細胞外基質（extracellular matrix，ECM）增加，特別是膠原蛋白含量增高，最終導致ECM數量、組成及分布發生變化。此過程為多種細胞因子參與肺泡的炎癥反應，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、上皮的修復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、發展的關系，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通過誘導蛋白酶抑制劑金屬蛋白酶組織抑制劑（tissue inhubitor of metalloproteinase，TIMP）的表達增加，引起蛋白水解酶的活性降低，其降解ECM的生物學活性減低，通過減少膠原酶合成，促使膠原蛋白在肺內的含量增加[4]。研究發現，TGF-β可以通過促進血小板釋放血小板源性生長因子（platelet-derived growth factor，PDGF）趨化炎癥細胞，促使炎癥的發展，促進肺成纖維細胞的增殖與纖維增生[5]。研究發現，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參與肺纖維化的發病機制，并對其發生發展有重要意義。研究發現，通過抑制TGF-β本身或其信號傳導通路中的細胞因子，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后。在以后的治療過程中，可以考慮通過抑制TGF-β的產生和表達，減少其含量，從而達到減輕和改善纖維化的治療目的。

目前國內外多個研究結果證實，在肺纖維化形成中，Ⅱ型細胞因子（T helper type 2，Th2）含量過多，而Ⅰ型細胞因子（T helper type 1，Th1）反應不足。IFN-γ是一種重要的Th1，其主要作用是免疫調節、廣譜抗病毒、抑制細胞增殖、誘導細胞凋亡、抗纖維化。IFN-γ對Th2具有抗增殖效果，對Th1無影響，使免疫應答向Th1免疫應答的方向進行。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水平與肺結節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，使用原位雜交技術通過放射性硫標記的反義核酸探針檢測IFN-γ的mRNA，結果顯示，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，來調節IFP患者體內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患者進行相關研究，結果顯示應用了IFN-γ1b治療組患者肺功能指標肺總量（total lung capacity，TL）、用力肺活量（forced vital capacity，FVC）和動脈血氧（partial pressure of oxygen in arterial blood，PaO2）均有顯著改善，單獨強的松治療組相應指標仍持續惡化，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，兩者有一定的聯系和相關性，研究顯示，IFN-γ具有抑制致纖維化因子TGF-β的產生與活化的作用[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可以通過誘導并激活Smad7，抑制Smad3、Smad4的磷酸化及結合，使TGF-β信號傳導通路受到抑制而阻斷合成膠原蛋白的信號。研究發現，IFN-γ與受體結合后，信號傳入細胞內，也激活細胞核中轉運蛋白-1，能夠競爭性抑制TGF-β信號傳導，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]。本研究結果顯示，血清中TGF-β與IFN-γ水平呈顯著負相關（P<0.05），與以上研究結論一致。

綜上所述，TGF-β、IFN-γ兩種細胞因子均參與了IPF的發病機制，兩者水平的變化對IPF的病情發展有一定影響，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。

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（收稿日期：2017-10-16） （本文編輯：董悅）