IL-6、IL-8、TNF-α在矽肺的表达及CIK治疗的意义*
2018-01-15闵奇萍朱传武
戴 军,闵奇萍,朱传武,胥 萍
(江苏省苏州市第五人民医院 215000)
作为一种以肺部弥漫性纤维化为主的全身性疾病,长时间吸入游离二氧化硅粉尘是矽肺发生的主要原因,易引发肺结核等多种并发症,加重患者病情发展,影响患者预后[1]。矽肺发病早期,机体对二氧化硅的刺激具有较高的敏感性,易引发较为强烈的应激反应,持续、过度激活单核细胞及巨噬细胞,增加致纤维化因子及细胞因子分泌量,引发肺组织损伤及纤维化,进而影响患者肺功能[2]。因此,及时采取有效措施诊断并实施有效的治疗方式可有效改善患者预后。自体免疫细胞(CIK)治疗是目前治疗矽肺的方法,可有效改善患者病情,故寻找有效的诊断方法是目前研究的重点问题[3]。本研究探讨白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-8(IL-8)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)在矽肺患者体内的表达及其在CIK治疗后的水平变化,现报道如下。
1 资料与方法
1.1一般资料 选取2012年1月至2016年12月在本院确诊的职业性矽肺1期患者49例为观察组,均符合《尘肺病诊断标准》[4]中矽肺的高千伏胸片诊断标准,排除恶性肿瘤、风湿免疫系统疾病、血液系统、1型/2型糖尿病、原发性高血压及冠状动脉性心脏病者。并选择同期49例体检健康者为对照组。对照组:男45例,女4例;年龄50~71岁,平均(59.23±4.91)岁。观察组:男48例,女1例;年龄50~73岁,平均(59.27±4.94)岁。两组研究对象年龄、性别差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。本研究已通过本院伦理委员会审核。
1.2方法 (1)CIK治疗:从患者外周血中采集单个核细胞,在体外经抗CD3单抗(CD3mAb)、干扰素(IFN)-γ及IL-1α、IL-2等多种细胞因子刺激、增殖、培养,达到一定标准后,再回输到患者体内[5]。在本次研究中,由于CIK治疗的部分项目为完全自费,且金额较大,故在取得患者知情同意后,实际只成功开展了3例。(2)细胞因子检测:在含有乙二胺四乙酸的干燥试管中放置两组研究对象5 mL空腹外周静脉血,混匀。离心(2 500 r/min)10 min,取上清液存储于-80 ℃环境下。使用美国R&D公司提供的试剂盒及美国Biotek公司生产的酶标仪及洗板机通过酶联免疫吸附试验(ELISA)测量IL-6、IL-8水平,所有操作均严格根据操作说明进行;使用德国西门子公司immulite 1000 化学发光仪及试剂盒,通过免疫荧光法检测TNF-α水平[6]。(3)采用意大利科时迈公司肺功能仪,型号Pony FX,测量两组研究对象用力肺活量(FVC)、1秒用力呼气量(FEV1),并计算FEV1/FVC[7]。
1.3统计学处理 采用SPSS21.0统计学软件处理数据,非正态分布的计量资料以M(P25~P75)表示,组间比较采用秩和检验;以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结 果
2.1两组研究对象IL-6、IL-8、TNF-α水平及肺功能比较 与对照组比较,观察组IL-6、IL-8、TNF-α水平均较高,差异有统计学意义(P<0.05);观察组FVC、FEV1、FEV1/FVC指标均较低,差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。
2.2CIK治疗前后患者IL-6、IL-8、TNF-α水平及肺功能变化 3例矽肺1期患者经CIK治疗后IL-6、IL-8、TNF-α水平有明显改善,肺功能较前明显好转。由于本次试验样本量少,现作个案报告。见表2。
表1 两组研究对象IL-6、IL-8、TNF-α水平及肺功能对比[M(P25~P75)]
表2 接受CIK治疗的3例患者在治疗前后IL-6、IL-8、TNF-α和肺功能对比
3 讨 论
矽肺是一种较为严重的尘肺类型,具有较高的发病率,以肺间质改变为主要特征,二氧化硅含量较为丰富的粉尘为其发生的主要原因[8]。虽然很早之前矽肺就被发现,但因其形成机制较为复杂,目前仍存在较大的争议。脂质过氧化学说、炎症刺激学说、细胞基质学说、细胞因子网络学说等是目前公认的矽肺发生机制,但均难以完整阐述矽肺的机制,故多认为是多种因素共同作用的结果[9-10]。在矽结节和纤维化的形成过程中,将激活肺泡巨噬细胞,之后在多种炎症介质的作用下,将促进致纤维化因子及细胞因子释放,造成重构肺组织结构,最终形成肺间质纤维化[11]。而在此过程中炎症介质起到了较为重要的作用,故在矽肺患者诊断中检测炎症介质有助于判断患者病情。
本研究结果显示,观察组IL-6、IL-8、TNF-α水平均明显高于对照组,表明IL-6、IL-8、TNF-α水平升高可反映矽肺发生情况,对诊断矽肺的发生有较为重要的意义。IL-6主要由单核细胞、淋巴细胞、肺成纤维细胞、肺巨噬细胞、内皮细胞等分泌,具有较为广泛的生物学效应,在炎症趋化及免疫过程中有较为重要的作用,亦是肺纤维化中较为重要的一种炎症因子,与肺纤维化的发生和发展关系较为密切[12]。梁宇等[13]研究表明,IL-6主要通过延缓纤维母细胞凋亡实现肺纤维化发展的目的。IL-8是一种前炎症细胞因子,单核细胞、组织细胞、巨噬细胞为其主要来源,中性粒细胞趋化因子较强,在肺组织局部损伤的炎性反应中有较为重要的作用,可促使肺部结构及纤维细胞增殖[14-15]。IL-8可通过趋化中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞等,造成过度的炎性反应,进而有促进中性粒细胞黏附、渗出作用。而当IL-8介导的炎性反应过强时,肺泡中性粒细胞大量、持续地聚集在肺部,造成广泛肺损伤,引起肺纤维化[16]。TNF-α是一种由激活的单核巨噬细胞和活化的T细胞产生的细胞因子,具有介导多向性炎性反应和免疫调节反应的作用,生物学活性较为广泛。同时TNF-α可诱导IL-1、IL-6及IL-8表达,进而增加肺纤维化发生的风险性。此外,TNF-α还可通过激发其他促纤维化因子的活性而发挥致纤维化的作用,如:转化生长因子-β1(TGF-β1)是目前发现的最重要的促纤维化细胞因子[17-18],不仅可以刺激成纤维细胞内胶原表达增加,促进胶原合成,还可以促使成纤维细胞向肌成纤维细胞转化,导致细胞外基质过度沉积,而形成IPF。TNF-α虽然不能直接激活TGF-β1,但可通过激活ERK特异的MARK信号转录通路,导致TGF-β1稳定表达,促进纤维细胞的增殖和胶原形成,最终促进肺纤维化的发展[19]。CIK治疗时将单核细胞中的多种因子在体外刺激、增殖及培养,满足标准后输入患者体内,进而可有效调节患者体内IL-6等各项因子水平[2],控制病情发展,改善患者预后。
本研究中,观察组FVC、FEV1、FEV1/FVC指标均明显低于对照组,提示存在阻塞性通气功能障碍,这结果虽然与矽肺机制所致的限制性通气功能障碍不一致,是因为患者普遍年龄偏大,且既往肺部各种矽肺并发症多,肺部病情反复,导致目前矽肺1期的病情在相对稳定时,结果呼气延长所致,而实际上在临床观察中矽肺的肺功能障碍是以混合性通气功能障碍居多,这也进一步提示了矽肺的发生将严重影响患者肺功能,增加多种并发症发生率,且肺纤维化倾向越高其肺功能越差,矽肺病患者IL-6、IL-8、TNF-α水平普遍更高,具有较高诊断价值。3例矽肺患者经CIK治疗后,IL-6、IL-8、TNF-α水平有明显改善,肺功能较前明显好转。但因部分CIK项目需患者完全自费等原因,故实际CIK治疗的研究例数较少,且针对CIK治疗后IL-6、IL-8、TNF-α水平变化的具体情况,以及这3个细胞因子相互之间的关系等,还需进一步研究。
综上所述,IL-6、IL-8、TNF-α水平升高可有效预测矽肺的发生及发展,同时还可对肺功能损伤进行判断。3例矽肺1期患者经CIK治疗后IL-6、IL-8、TNF-α水平有显著改善,肺功能较前明显好转,值得进一步深入研究,也为职业性矽肺的治疗提供了新的思路。
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