老年系統性硬化癥繼發肺間質纖維化患者體內巨噬細胞因子、TGF-β1/Smad信號通路的應答及預測價值

楊曉靜 馮冬梅 周向昭 陳雷剛 溫杰 吳遠慧 韓旭穎

(河北北方學院附屬第一醫院皮膚科，河北 張家口 075000)

系統性硬化癥(SSc)是一種系統性自身免疫性疾病，其特征是內皮功能障礙導致小血管病變，成纖維細胞功能障礙導致膠原蛋白過度生成和纖維化及免疫異常〔1〕。SSc根據皮膚受累程度分為彌漫性皮膚硬化癥(dcSSc)、局限性皮膚硬化癥(lcSSc)或SSc正弦硬皮病。盡管實際上任何器官系統都可能參與疾病過程，但SSc的纖維化和血管性肺部病變〔包括間質性肺疾病(ILD)和肺動脈高壓(PH)〕是主要的死亡原因；而且老年患者更容易出現這種嚴重的并發癥。40% SSc-ILD患者被確診后生存期無法超過10年〔2〕。目前，對于其發病機制已經有了一定了解，持續炎癥反應、抗氧化體系及氧化體系失調、促炎因子與促纖維化因子大量積蓄均為其出現的主要原因。隨著針對這些肺部疾病新療法的出現，肺部受累的早期識別對于這些患者的護理至關重要。巨噬細胞中的細胞因子在老年SSc繼發肺間質纖維化患者體能有不同的表達水平。本文針對SSc患者直接和間接肺部表現，并檢測各類人群體內巨噬細胞各項因子的表達，分析其水平與SSc繼發肺間質纖維化之間的相關性。

1 資料與方法

1.1一般資料 收集2015年5月至2019年5月河北北方學院附屬第一醫院收治的SSc肺間質纖維化患者30例、非特異性肺間質纖維化患者30例及在此期間來醫院門診進行體檢的健康人群30例，分別為特異組、非特異組和健康組。 納入標準：①年齡>60歲且<72歲；②非特異組符合SSc診斷標準；③特異組符合SSc-ILD診斷標準。 排除具有免疫系統嚴重缺陷者。3組一般資料差異無統計學意義(P>0.05)，見表1。

表1 3組一般資料對比

1.2檢測方法 血清檢測：雙抗體夾心ELISA法檢測轉化生長因子(TGF)-β，入院后晨7時空腹抽取靜脈血，室溫下靜置3～4 h，3 000 r/min離心10 min后取血清，置-20℃冰箱保存待測；肺泡檢測：于采血同天進行支氣管肺泡灌洗(BAL)檢測白細胞介素(IL)-8、腫瘤壞死因子(TNF)-α、巨噬細胞炎性蛋白(MIP)-1α水平，BAL術：OlympusBF10型纖支鏡遠端術契于舌葉或中葉管口，注入37%生理鹽水200 ml，分4次，每次50 ml，注入后在25～100 mmHg負壓下立即吸引，回收液用單層紗布過濾后2 000 r/min離心10 min，在細胞計數盤下計數細胞總數，并用W-G染色制片進行細胞分類。上清液置-20℃下保存待測。采用雙抗體夾心ELISA，試劑盒為美國Sigma公司產品，按操作說明進行。

1.3統計學方法 使用SPSS21.0軟件進行t檢驗。

2 結 果

2.13組IL-8、TNF-α、MIP-1α水平比較 健康組IL-8、TNF-α、MIP-1α水平明顯低于非特異組與特異組，且非特異組明顯低于特異組，差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 3組IL-8、TNF-α、MIP-1α水平比較

2.23組血清TGF-β水平比較 健康組血清TGF-β水平〔(0.42±0.12)μg/L〕明顯低于非特異組〔(0.82±0.26)μg/L〕與特異組〔(1.36±0.38)μg/L〕，且非特異組明顯低于特異組(P<0.05)。

3 討 論

進行性SSc或硬皮病是一種系統性炎癥性疾病，其特征在于皮膚和內部器官的血管損傷、炎癥和纖維化〔3〕。SSc在1752年由意大利的Carloarlozio博士首次描述為“使皮膚變成木頭”的疾病〔4〕。從此其患病率和發病率持續上升，除了累及皮膚和關節外，還可以影響包括肺、腎和胃腸系統在內的多個器官〔5〕。雖該病多發于育齡期女性，但患有該病的老年患者更容易累計全身器官，出現嚴重并發癥。PH和ILD是硬皮病患者發生率最高的肺部并發癥，其中1/3的患者患有肺間質纖維化。40%進行性SSc和ILD患者在被確診后生存期無法超過10年〔6〕，在這種情況下，ILD或PH占死亡率的60%〔7〕。自1980年代以來，硬皮病腎病的成功治療已使肺部并發癥(例如PH)成為這些患者最常見的死亡原因，13% SSc患者中存在嚴重的限制性肺疾病。高分辨率CT(HRCT)是無創診斷SSc-ILD的標準方法，可以檢測到輕度異常。HRCT異常的真實發病率難以確定。盡管HRCT在SSc-ILD中很敏感，但仍有局限性，許多胸部檢查異常的患者在復查時會出現HRCT掃描異常。盡管存在這些局限性，但基線時正常HRCT的存在仍代表SSc-ILD的發病率較低。

在SSc患者中觀察到的HRCT模式通常是非特異性間質性肺炎(NSIP)、毛玻璃樣混濁(GGOs)的比例更大，粗網狀度較低，HRCT顯示，基底占主導地位的網狀結構和GGO，且沒有明顯的蜂窩狀樣征，與NSIP一致。患者的食道中也有空氣流通，這與硬皮病相關的食道功能障礙一致。也可以看到通常的間質性肺炎(UIP)模式，HRCT顯示周圍和基底占主要的網狀結構和蜂窩狀結構，且沒有明顯的GGO，其模式與通常的UIP一致。該患者還患有與硬皮病相關的食道功能障礙相一致的充氣食道。蜂窩囊腫在多達1/3的SSc-ILD患者中可見，在lcSSc患者中更常見。HRCT上看到的模式預示了潛在的組織病理學，網狀組織代表了活檢組織中的潛在纖維化，鞏固代表了炎癥。HRCT變化的可逆性很少見。相反，隨著時間的推移，放射學進展似乎是用蜂窩/牽拉性支氣管擴張和(或)支氣管擴張代替GGO(肺內磨玻璃密度影)的一種。無論采用何種療法，多達2/3的GGO患者會進展為纖維化。

TGF-β為多效細胞因子，由纖維細胞、炎性細胞及受損肺細胞產生，其中TGF-β1對肺間質纖維化的發病具有重要價值。TGF-β不僅為生成血管、修復損傷和調節免疫所必需，又是肺間質纖維化和惡性腫瘤的關鍵因素〔8〕。其可以促進上皮細胞遷移、凋亡及上皮間質轉化。同時，TGF-β通過纖維細胞和上皮細胞誘導內皮生長因子在內的多種關鍵血管生成因子分泌，促進血管生成環境，但隨時間的推進，膠原蛋白過多積累會抑制血管形成。免疫應答調節中TGF-β也具有關鍵性作用，受損組織釋放出TGF-β，將炎性細胞聚集到損傷處，這會進一步釋放 TGF-β而加劇纖維化〔9〕。有研究發現，早、晚期SSc-ILD 的肺組織基因表達和BAL中活化標志物、巨噬細胞遷移表達異常及TGF-β、干擾素-α表達上調，說明SSc-ILD 中肺間質纖維化進展與巨噬細胞的聚集活化與 TGF-β 基因上調有密切關系〔10〕。

Smad信號通路是TGF-β信號傳導的主要途徑，通過誘導細胞進行侵襲、分化、遷移或廣泛增長參與肺纖維化發展。有研究指出，TGF-β1/Smad2/3信號傳導會激活間充質細胞和上皮細胞在Wnt/β-連環蛋白通路的活化〔11〕。TGF-β與異二聚體結合，產生經典途徑及非經典途徑。經典途徑：Smad2/3的磷酸化被TGF-β所引起，前者會與Smad4融合，最終在核膜處出現新的復合物，Smad4會充當此過程中的轉錄激活因子，引起大量ECM表達。非經典途徑：通過特異調節蛋白介導信號的MAPK、PAR6、RhoA等傳導，TGF-β1會激活Smad2/3，蛋白激酶/JUNN末端激酶信號通路也被應激激活，α-SAM的表達被提高〔12〕。成纖維細胞轉化為肌成纖維細胞和刺激肌成纖維細胞增殖可能通過激活TGF-β/Smad2/3信號通路的間充質轉換。

SSc-ILD的發病機制尚不清楚。據推測，這與內皮細胞、淋巴細胞/單核細胞和成纖維細胞之間的異常相互作用有關，導致在組織缺氧和血管高反應性的情況下成纖維細胞過量產生細胞外基質。患者BAL液中促炎細胞因子IL-8、TNF-α和MIP-1α水平升高〔13〕。由于SSc-ILD患者的抗拓撲異構酶抗體水平和抗成纖維細胞抗體較高，B細胞也可能參與其中，后者已被證明可以激活成纖維細胞并誘導細胞外基質的產生。

MIP-2有強大的聚集單核/巨噬細胞及T細胞的作用，在炎癥反應中能夠趨化白細胞到病變部位聚集〔14〕。

IL-8是一種活化因子和中性粒細胞趨化，產生并分泌于多種炎性細胞，常人下呼吸道和肺部炎癥免疫調節出現異常時，較多的中性粒細胞浸潤下呼吸道，從而不斷產生IL-8，而IL-8引導毛細血管中的中性粒細胞轉移到肺部，以此惡性循環，中性粒細胞會產生多種活性物質，損傷細胞外基制，肺泡結構也就遭到了破壞〔15〕。如肺泡炎癥反應無法得到有效的控制，則最終會導致肺間質纖維化的出現〔16〕。

TNF-α對于炎癥反應具有多效性，會促進肺泡Ⅱ細胞凋亡，肺組織自我修復也會受到抑制。其還可以招募聚集性粒細胞，會促進炎癥反應增大〔17〕。且在肺間質纖維化發病機制中起重要作用〔18〕。

綜上，巨噬細胞中的TGF-β、TNF-α、IL-8、MIP-1α對老年SSc繼發肺間質纖維化患者具有重要表達意義，早期對此類指標進行檢測并加以干預可以有效降低SSc-ILD的發病率，為SSc患者的早期預防及SSc-ILD患者的臨床治療具有重要參考價值。