細胞因子在塵肺病中的表達及其意義.pdf

1、背景與目的 塵肺病(pneumoconiosis)目前在我國接塵工人中仍然發(fā)病率較高、危害較嚴(yán)重，而且對其尚無有效的治療手段。通過研究，篩選出能夠反映接塵工人暴露及效應(yīng)的生物標(biāo)志物，對于接塵工人的早期預(yù)警、健康監(jiān)護及生物監(jiān)測，提高塵肺病的預(yù)防控制水平，具有重要的實際意義。 大量資料表明，多種細胞因子參與了纖維化的發(fā)生、發(fā)展過程，其中轉(zhuǎn)化生長因子β 1(transforming growth factor betal，TG

2、F-β1)、血小板源性生長因子(platelet derived growth factor,PDGF)和結(jié)締組織生長因子(connective tissue growthfactor,CTGF)等對調(diào)控肺成纖維細胞的分裂、增殖及膠原蛋白的合成與降解起著十分重要的作用。 FGF-β1是一類多效性多肽，其生物學(xué)活性十分廣泛，主要促進問質(zhì)來源細胞的增殖、分化和移行等功能，如促進成纖維細胞增殖，增加成纖維細胞分泌纖粘素和膠原等細胞外基

3、質(zhì)等。它既能正調(diào)控又能負調(diào)控細胞的增殖、分化和凋亡等生物過程。TGF-β1參與纖維化過程的發(fā)生已經(jīng)明確，其中包括肝纖維化、肺纖維化、腎纖維化、皮膚纖維化等，且研究者所在研究小組發(fā)現(xiàn)TGF-β1與煤工塵肺的發(fā)生發(fā)展可能有著密切的關(guān)系；CTGF的表達在多種纖維化疾病中有上調(diào)現(xiàn)象，可能僅次于TGF-β1的產(chǎn)生量。Inkinen K等在大鼠創(chuàng)傷愈合模型實驗中發(fā)現(xiàn)，原位雜交實驗結(jié)果表明成纖維細胞樣細胞高表達CTGF；該大鼠創(chuàng)傷愈合模型實驗結(jié)果表明

4、CTGF的表達和TGF-β1、PDGF一起在創(chuàng)傷愈合過程中都是上調(diào)的，且CTGF在mRNA和蛋白兩方面的表達均與TGF-β1和PDGF的表達相關(guān)；另在腎小球體外實驗中TGF-β1通過Smad2信號傳導(dǎo)通路來調(diào)節(jié)CTGF的表達。這些研究都提示TGF-β1、CTGF和PDGF三者在纖維化發(fā)生發(fā)展過程中有著一定的相關(guān)關(guān)系。TGF-β1在以往的器官纖維化中已經(jīng)研究較多,與塵肺病關(guān)系的也有一定研究，但具體的作用機制不清楚。而CTGF和PDGF與器

5、官纖維化的關(guān)系有一定的研究，但其與塵肺病的關(guān)系尚未見報道。此研究通過動物實驗和人群調(diào)查研究兩個方面，采用RT-PCR(reverse transcription- polymerase chain reaction)、免疫組織化學(xué)和ELISA(enzyme linked immunosorbent assay)等技術(shù)，從基因及其蛋白兩個層次同時來觀察分析CTGF、TGF-β1和：PDGF三個細胞因子在塵肺病發(fā)生發(fā)展過程中的表達水平及其意

6、義，探討細胞因子在塵肺發(fā)病中的作用和機制，為研究塵肺的接觸和效應(yīng)生物標(biāo)志物提供理論依據(jù)，為進一步改進塵肺病的預(yù)警和健康監(jiān)護提供可能的理論依據(jù)。 1 CTGF、TGF-β1和PDGF在大鼠塵肺組織中的表達水平及其意義1.1 實驗?zāi)Ｐ偷慕ⅲ哼x用河南省實驗動物中心提供的SPF健康成年SD大鼠40只，合格證號為豫動字410117號，體重185～212g，健康狀況良好，隨機將動物分為實驗組和對照組。用準(zhǔn)備好的石英粉塵懸液采用支氣管灌注法

7、進行動物實驗?zāi)Ｐ偷闹苽?。大鼠染塵后45天處死，剪下肺臟，用生理鹽水沖洗干凈，大部分放入液氮罐保存，小部分用體積分?jǐn)?shù)為10％的中性福爾馬林灌注固定。 1.2 實驗方法： 采用提總RNA試劑盒提取大鼠肺組織標(biāo)本RNA，通過1％瓊脂糖凝膠電泳及RNA的OD值評估RNA的含量和純度；使用上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司的AMV第一鏈cDNA合成試劑盒進行cDNA的反轉(zhuǎn)錄；RT-PCR擴增β-actin檢測逆轉(zhuǎn)錄效果；采用RT-P

8、CR和免疫組織化學(xué)方法分別對動物實驗組中的實驗組和對照組中大鼠體內(nèi)CTGF、TGF-β1和PDGF的基因表達量和三種基因編碼蛋白表達量進行分析；統(tǒng)計學(xué)分析中數(shù)據(jù)以x±S表示；兩組間比較采用獨立樣本t檢驗，3個細胞因子間相關(guān)關(guān)系采用皮爾遜相關(guān)分析；檢驗水準(zhǔn)為雙側(cè)α=0.05。采用Biosens Digital Imaging System圖象分析系統(tǒng)對免疫組織化學(xué)結(jié)果進行半定量分析，最后用獨立樣本t檢驗對半定量結(jié)果進行分析；3個細胞因子的

9、蛋白表達量間相關(guān)關(guān)系采用皮爾遜相關(guān)分析；檢驗水準(zhǔn)為雙側(cè)α=0.05。 1.3 結(jié)果：通過對動物實驗?zāi)Ｐ椭蠧TGF、TGF-β1和PDGF基因表達與蛋白表達結(jié)果的分析，CTGF、TGF-β1和PDGF基因在實驗組大鼠肺組織中的表達量高于對照組大鼠肺組織中的表達量；CTGF、TGF-β1和PDGF表達量之間在基因和蛋白兩方面均呈正相關(guān)。 2塵肺病患者血清中TGF-β1、PDGF和CTGF表達水平變化及其意義 2.1 調(diào)查對象

10、： 病例組：由河南省職業(yè)病防治研究所和平頂山煤業(yè)集團職業(yè)病醫(yī)院按《塵肺X線診斷標(biāo)準(zhǔn)》(GBZ70-2002)<'[2]>確診的河南省平頂山市和許昌市男性無塵肺0<'+>5例和65例塵肺病患者共70例，其中矽肺病患者24例，煤工塵肺病患者41例，均無免疫系統(tǒng)疾病和其它纖維化性疾病。平均年齡為65.50±5.44歲，接塵年限為26.41±6.38年，主要工種為采礦工、掘進工等高接塵工種。 對照組：77例男性醫(yī)院健康體檢者，無

11、粉塵接觸職業(yè)史，均排除心、腦、肝、腎、肺等臟器的器質(zhì)性及纖維化性疾病，平均年齡為60.08±8.24歲。 2.2 調(diào)查方法： 問卷調(diào)查：每位調(diào)查對象均接受問卷調(diào)查，內(nèi)容包括：個人一般情況、粉塵作業(yè)史、塵肺病診斷史、既往病史和家族史等；血樣采集：全部研究對象取清晨空腹靜脈血，離心分離血清，4℃保存?zhèn)溆?；血清TGF-β1、CTGF和PDGF濃度的檢測：采用雙抗體夾心ELISA法檢測，實驗操作嚴(yán)格按照試劑盒說明書進行：統(tǒng)計學(xué)分

12、析：應(yīng)用Excel 2000對全部調(diào)查和測定結(jié)果建立數(shù)據(jù)庫，SPSS 13.0軟件包進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，檢驗水準(zhǔn)α=0.05。 2.3 結(jié)果：無塵肺0<'+>組血清TGF-β1、CTGF和PDGF含量分別高于塵肺病各期和正常對照組；病例組塵肺病患者血清TGF-β1、PDGF含量均高于對照組；塵肺病患者血清TGF-β1、PDGF含量隨著期別的增加而降低，血清CTGF含量隨著期別的升高而增加。病例組塵肺病患者血清中TGF-β1與PD