染塵對實驗性矽肺大鼠血清gf-

染塵對實驗性矽肺大鼠血清gf-

巖肺是一種長期吸入大量游離二氧化硅顆粒后，導致肺纖維化的疾病?，F(xiàn)代工業(yè)生產造成粉塵接觸職業(yè)及工人數(shù)量不斷增多,矽肺的發(fā)病率也隨之升高。在我國,矽肺依然是發(fā)病率比較高、對勞動者身體健康危害最嚴重的一種職業(yè)病。由于矽肺具有接觸粉塵一定時間后,即便是以后脫離粉塵工作,許多年后仍會出現(xiàn)肺部病變的特征,加之目前對矽肺的防治尚無有效的方法,因此,矽肺成為危害勞動者健康的重要職業(yè)病。近年來,越來越多的研究證明,轉化生長因子(TGF-β1)和腫瘤壞死因子(tumornecrosisfator,TNF)與纖維性肺疾病有著密切的關系。本研究測定了染塵后不同時間血清TGF-β1和TNF-α蛋白含量的變化,以探討這兩種細胞因子在矽肺發(fā)病中的作用。1材料和方法1.1大鼠tgf-1和tnf-酶聯(lián)免疫分析試驗劑盒健康雄性SD大鼠30只,體重200～250g,由安徽省動物中心提供;標準石英粉塵,含SiO2>95%,由中國疾病預防控制中心勞動衛(wèi)生職業(yè)病研究所提供;大鼠TGF-β1和TNF-α酶聯(lián)免疫分析試劑盒均由武漢博士德生物工程有限公司提供;所用酶標儀由上?？迫A生物有限公司提供,具體檢測方法嚴格按試劑盒說明書所示步驟進行操作。結果用吸光度(A)值表示。1.2模型大鼠的消毒處理將健康雄性SD大鼠隨機分為模型組20只和對照組10只。模型組大鼠乙醚輕度麻醉后,采用非暴露式氣管內一次性緩慢注入1ml二氧化硅懸液(配制成40mg/ml懸液,滅菌后加青霉素8000u/ml,以防止肺部感染)。對照組大鼠乙醚輕度麻醉后注入等量的滅菌生理鹽水(臨用前加青霉素8000u/ml)。分別在染塵后1、7、14、21、28d各處死4只模型組和2只對照組大鼠。取肉眼觀察有異常的肺組織甲醛固定,脫水后常規(guī)石蠟包埋,4μm連續(xù)切片。1.3正常的he染色取染塵后不同時期的模型組大鼠右下肺最大橫徑處肺組織用于石蠟包埋切片,進行常規(guī)HE染色以便病理學觀察。1.4elisa試驗TGF-β1和TNF-α測定的基本原理是酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)。測定過程嚴格按照試劑盒提供操作方法進行。根據(jù)吸光度在標準曲線中換算樣品中的TGF-β1和TNF-α蛋白量。1.5統(tǒng)計方法采用t(或t′)檢驗。2結果2.1細胞性礦質細HE染色光鏡下可見,對照組大鼠各時間點肺組織結構清晰,肺泡結構正常,周圍未見有明顯炎癥改變;而模型組大鼠隨著染塵時間的延長,肺組織正常結構逐漸被破壞,出現(xiàn)明顯的漸進性炎癥改變,大量炎癥細胞浸潤,部分區(qū)域肺泡間隔斷裂,肺泡融合成不同程度的肺氣腫改變。實驗早期,可見有明顯的炎癥細胞浸潤,呈急性炎癥反應的表現(xiàn)。至第21天時可見早期細胞性矽結節(jié)的形成。到實驗后期,可見巨大纖維性結節(jié),纖維化損害進一步擴大,甚至占滿整個肺葉(見圖1)。2.2兩組日糖含量比較,2在實驗第1、7天,模型組TGF-β1水平均顯著低于對照組(P<0.01),而第14～28天均顯著高于對照組(P<0.01)。模型組與對照組比較,TNF-α僅在染塵第1、7、14天均顯著升高(P<0.01),而在第21、28天均顯著降低(P<0.01)(見表1)。3財產方面的細胞因子矽肺的主要病理變化是肺間質纖維化,在此過程中細胞外基質(extra-cellularmatrix,ECM)合成增加并造成病理性蓄積。ECM是引起細胞黏附、遷移、增生、分化的共同物質基礎。TGF包括TGF-α和TGF-β兩種成分。目前研究表明,TGF-β具有細胞轉化作用,是一個多功能的細胞因子,主要有三種生物學作用:抑制大多數(shù)細胞的增殖,但促進某些間質細胞的增殖;免疫抑制作用;促進ECM的合成。在肺纖維化發(fā)生和ECM產生的過程中,TGF-β起到重要的調節(jié)作用,被大多數(shù)學者認為是肺纖維化形成與發(fā)展的關鍵性細胞因子。TGF-β1屬于TGF-β超家族成員,是一類調控細胞增生、分化、凋表1不同時點染塵后血清TGF-β1和TNF-α的比較(xˉ±s(xˉ±s;ng/L)亡、黏附、運動以及ECM產生的細胞因子,是參與肺纖維化相關介質中最重要的細胞因子之一。Zhang等研究發(fā)現(xiàn),注射博來霉素3d內,就有散在支氣管上皮細胞、單核細胞、嗜酸細胞的TGF-β1水平的上調;在3～14d內,肌纖維細胞、成纖維細胞強烈表達TGF-β1及其蛋白。本實驗研究結果顯示,染矽塵后第1、7天,模型組TGF-β1水平均顯著低于對照組(P<0.01),而第14～28天均顯著高于對照組(P<0.01)。Jagirdar等研究發(fā)現(xiàn),肺上皮細胞釋放TGF-β1的高峰發(fā)生在染矽塵后第28天。矽塵可以刺激TGF-β1基因的表達升高。在正常情況下,TGF-β1為旁分泌,而病理狀態(tài)下為自分泌,這種細胞因子的表達失常,導致了肺纖維化的形成。研究表明,TGF-β1是最主要的一種強效的致纖維因子。通過對巨噬細胞和成纖維細胞產生化學趨化性,增加細胞因子合成和促進纖維細胞增生共同來調控ECM蛋白的合成,從而導致纖維化的發(fā)生。TNF-α是具有多種生物活性的細胞因子,在許多生理和疾病過程中起重要作用。TNF-α主要由脂多糖激活的單核巨噬細胞和活化的T淋巴細胞產生,是介導多向性炎癥反應和免疫調節(jié)反應的細胞因子,具有廣泛的生物學活性。TNF-α是一種細胞毒細胞因子,作為前炎癥細胞因子可增加中性粒細胞和嗜酸粒細胞的功能,并刺激其產生超氧化物,釋放溶酶體酶,對其周圍細胞產生毒性作用。它還介導其他細胞因子和炎癥因子的表達,并能刺激成纖維細胞增殖。研究發(fā)現(xiàn),在染矽塵14d內TNF-α升高,而第28天就降低到正常水平。Gossart等認為,矽塵導致TNF-α基因表達增強的可能機制為矽塵導致反應性氧中間代謝物增加,刺激轉錄因子核因子κB(nuclearfactorκB,NK-κB),NK-κB促進了TNF-α基因表達,導致TNF-α產生增加。TNF-α產生增加,產生了細胞毒性,破壞了生成TGF-β1的細胞,從而造成染矽塵后第7天TNF-α升高而TGF-β1降低。本實驗研究結果也顯示,TNF-α在