特發性肺纖維化患者中血清TGF-β1及BMP-7的表達變化及臨床意義

趙紀維 琚國文 白麗梅

特發性肺纖維化（idiopathic pulmonary fibrosis，IPF）是一種慢性、進行性、纖維化性的間質性肺疾病，病變局限在肺臟，主要表現為彌漫性肺泡炎，肺泡單位結構紊亂和肺纖維化。好發于中老年人群，該病預后差，是嚴重威脅人類健康的致死性疾病［1］。目前，其發病機制不明，但被認為與多種細胞因子及生長因子的失調有關［2］。如轉化生長因子-β1（TGF-β1）是生長分化因子家族中的一員，是重要的致纖維化介質［3］；骨形態發生蛋白-7（BMP-7）屬于TGF-β超家族的一員，是重要的抑制纖維化的細胞因子［4］。本文探討TGF-β1與BMP-7在IPF發生發展中的臨床意義，并為指導IPF臨床檢測、療效評定及抗纖維化治療提供依據。

1 臨床資料

1.1 一般資料 選擇2015年3月至2016年12月本院特發性肺纖維化患者90例為觀察組。男49例，女41例；年齡46～81歲，平均年齡（62.37±13.20）歲。納入標準：（1）符合中華醫學會呼吸病學分會于2002年制定的特發性肺（間質）纖維化診斷和治療指南的診斷標準［5］；（2）排除有糖尿病、結核病、免疫系統疾病、腫瘤、消化性潰瘍、嚴重骨質疏松、嚴重心肝腎等原發疾病、精神病患者、近2個月使用免疫抑制劑及半年內曾參加過其他臨床試驗者。另選擇同期本院健康體檢人員90例為對照組，男47例，女43例；年齡41～69歲，平均年齡（60.42±14.50）歲。對照組X線胸片及肺功能檢查均正常，均無腫瘤、心肺疾病及感染等疾病。兩組受試者年齡、性別等基本資料比較，差異均無統計學意義（P＞0.05）。本項目經醫院倫理委員會審核批準，所有受試者知情同意且自愿參加。

1.2 方法 （1）標本采集與處理：觀察組治療前后行肺功能、肺部高分辨率CT（HRCT）、X線胸片、動脈血氣、心電圖及血常規等檢查。且肺功能、動脈血氣在患者同一狀況下測定。采集觀察組治療前后及對照組晨空腹肘靜脈血5 ml，常溫條件下靜置1h，用低溫離心機離心15min（3000轉/min），分離出血清保存于-70℃冰箱備用。采用酶聯免疫吸附法（ELISA）檢測TGF-β1與BMP-7水平，試劑盒由上海凱學生物科技有限公司提供的美國TSZ試劑盒。（2）治療與療效標準：觀察組口服甲潑尼龍3個月：第1個月0.4mg/（kg·d），第 2、3 個月 0.2mg/（kg·d）。根據李振華［6］對IPF的療效評定：有效（反應良好、癥狀減輕）、病情穩定及無效。并將觀察組分為有效組（有效+病情穩定患者）與無效組。

1.3 統計學方法 采用SAS 9.2統計軟件。計量資料以（x±s）表示，組間比較用t檢驗、方差分析。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組血清TGF-β1與BMP-7水平比較 觀察組血清TGF-β1水平比正常對照組高，而觀察組BMP-7水平比正常對照組明顯降低，差異均有統計學意義（P＜0.05）。見表 1。

表1 觀察組與對照組血清TGF-β1與BMP-7水平比較（x±s）

2.2 觀察組治療后與對照組血清TGF-β1與BMP-7水平比較 觀察組治療有效41例，無效49例。有效組經治療后血清中TGF-β1水平比無效組明顯降低，但高于對照組，差異均有統計學意義（P＜0.05）；而有效組經治療后血清中BMP-7水平比無效組明顯升高，但低于對照組，差異均有統計學意義（P＜0.05）。見表2。

表2 觀察組治療后與對照組血清TGF-β1與BMP-7水平比較（x±s）

2.3 觀察組治療前后血清TGF-β1與BMP-7水平比較 有效組治療后血清TGF-β1水平比治療前明顯降低，但高于對照組，血清BMP-7水平比治療前明顯升高，但低于對照組，差異均有統計學意義（P＜0.05）；無效組治療后血清TGF-β1水平進一步升高，血清BMP-7水平進一步降低。見表3。

表3 治療前后血清TGF-β1與BMP-7水平比較（x±s）

3 討論

目前，IPF的發病機制不明，但被認為與多種細胞因子及生長因子的失調有關［2］。TGF-β1是重要的前纖維化因子［3］；BMP-7是重要的抑制纖維化的細胞因子［4］。有研究表明，TGF-β1與BMP-7在間質纖維化形成中相互拮抗，在纖維化的發生發展中起重要調節作用［7］。

哺乳動物的成纖維細胞、巨噬細胞及上皮細胞可分泌TGF-β1細胞因子，其與肺纖維化關系密切：TGF-β1刺激成纖維細胞增殖、膠原蛋白表達增多，增加纖維鏈接蛋白與膠原蛋白在細胞外基質的沉積［8］。有研究證實，IPF患者肺組織切片中膠原基因與TGF-β1蛋白比對照組高［9］；TGF-β1抑制肌成纖維細胞凋亡，同時，促進成纖維細胞轉化為肌成纖維細胞。而肌成纖維細胞的形成意味著活動性纖維化的開始［10］。MacKinnon等研究表明IPF患者血清中TGF-β1水平比對照組高，TGF-β1水平可能是監測疾病療效的有效指標［11］。本資料中，IPF患者血清TGF-β1水平明顯高于對照組；經過治療后，無效組中血清TGF-β1水平比有效組高，有效組TGF-β1水平比治療前降低，而無效組的TGF-β1水平比治療前進一步升高。這表明血清中TGF-β1與IPF發生發展密切相關，可能作為監測疾病療效的重要指標，與MacKinnon等［11］研究結果相符。

BMP-7屬TGFβ超家族成員，可調節多種器官中多種類型細胞的增殖、分化及凋亡。人體內BMP-7主要由骨和腎分泌，在肺實質細胞也有一定量的分泌［12］。BMP-7與TGFβ有相似的信號轉導機制，TGF-β1主要通過TGFβ/Smad信號途徑發揮生物學作用：TGF-β1可誘導BMP-7受體表達下調，而組織纖維化與BMP-7受體的表達下調有關［13］。BMP-7的抗纖維化作用通過兩種方式：（1）直接拮抗TGFβ的信號轉導；（2）抑制TGFβ誘導的上皮細胞-間質轉化（EMT）。有研究表明BMP-7可拮抗TGF-β1誘導的EMT起到負性調節作用［14］。本資料中，觀察組BMP-7水平比正常對照組明顯降低，有效組經治療后血清中BMP-7水平比無效組明顯升高，而無效組血清BMP-7水平進一步降低。這表明血清中BMP-7水平與IPF發生發展密切相關。

綜上所述，血清中TGF-β1與BMP-7水平在IPF發生發展中起著非常重要的作用，可指導IPF臨床檢測、療效評定及抗纖維化治療提供思路。

［1］ 賀琛,俞小衛.特發性肺纖維化的治療與進展.臨床肺科雜志,2015,20(10):1890-1892.

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［10］ 孔璐,王繼峰,牛建昭. 特發性肺纖維化與細胞凋亡. 中華結核和呼吸雜志,2004,27(6):368-371.

［11］ MacKinnon AC, Gibbons MA, Farnworth SL, et al. Regulation of transforming growth factor-β1-driven lung fibrosis by galectin-3. American journal of respiratory and critical care medicine, 2012,185(5):537-546.

［12］ 丁芹,馬會慧,楊紹基.骨形態發生蛋白7信號轉導與纖維化. 國際流行病學傳染病學雜志,2006,33(5):324-326.

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