老年系統(tǒng)性硬化癥繼發(fā)肺間質(zhì)纖維化患者體內(nèi)巨噬細(xì)胞因子、TGF-β1/Smad信號通路的應(yīng)答及預(yù)測價值

楊曉靜 馮冬梅 周向昭 陳雷剛 溫杰 吳遠(yuǎn)慧 韓旭穎

(河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院皮膚科，河北 張家口 075000)

系統(tǒng)性硬化癥(SSc)是一種系統(tǒng)性自身免疫性疾病，其特征是內(nèi)皮功能障礙導(dǎo)致小血管病變，成纖維細(xì)胞功能障礙導(dǎo)致膠原蛋白過度生成和纖維化及免疫異?！?〕。SSc根據(jù)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(tǒng)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(zhì)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(xiàn)這種嚴(yán)重的并發(fā)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(fā)病機制已經(jīng)有了一定了解，持續(xù)炎癥反應(yīng)、抗氧化體系及氧化體系失調(diào)、促炎因子與促纖維化因子大量積蓄均為其出現(xiàn)的主要原因。隨著針對這些肺部疾病新療法的出現(xiàn)，肺部受累的早期識別對于這些患者的護理至關(guān)重要。巨噬細(xì)胞中的細(xì)胞因子在老年SSc繼發(fā)肺間質(zhì)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(xiàn)，并檢測各類人群體內(nèi)巨噬細(xì)胞各項因子的表達，分析其水平與SSc繼發(fā)肺間質(zhì)纖維化之間的相關(guān)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(xué)院附屬第一醫(yī)院收治的SSc肺間質(zhì)纖維化患者30例、非特異性肺間質(zhì)纖維化患者30例及在此期間來醫(yī)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(biāo)準(zhǔn)：①年齡>60歲且<72歲；②非特異組符合SSc診斷標(biāo)準(zhǔn)；③特異組符合SSc-ILD診斷標(biāo)準(zhǔn)。 排除具有免疫系統(tǒng)嚴(yán)重缺陷者。3組一般資料差異無統(tǒng)計學(xué)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(zhuǎn)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(xì)胞介素(IL)-8、腫瘤壞死因子(TNF)-α、巨噬細(xì)胞炎性蛋白(MIP)-1α水平，BAL術(shù)：OlympusBF10型纖支鏡遠(yuǎn)端術(shù)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(fù)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(xì)胞計數(shù)盤下計數(shù)細(xì)胞總數(shù)，并用W-G染色制片進行細(xì)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(chǎn)品，按操作說明進行。

1.3統(tǒng)計學(xué)方法 使用SPSS21.0軟件進行t檢驗。

2 結(jié) 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(tǒng)計學(xué)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(tǒng)性炎癥性疾病，其特征在于皮膚和內(nèi)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(fā)病率持續(xù)上升，除了累及皮膚和關(guān)節(jié)外，還可以影響包括肺、腎和胃腸系統(tǒng)在內(nèi)的多個器官〔5〕。雖該病多發(fā)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(xiàn)嚴(yán)重并發(fā)癥。PH和ILD是硬皮病患者發(fā)生率最高的肺部并發(fā)癥，其中1/3的患者患有肺間質(zhì)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(fā)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(yán)重的限制性肺疾病。高分辨率CT(HRCT)是無創(chuàng)診斷SSc-ILD的標(biāo)準(zhǔn)方法，可以檢測到輕度異常。HRCT異常的真實發(fā)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(fù)查時會出現(xiàn)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(fā)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(zhì)性肺炎(NSIP)、毛玻璃樣混濁(GGOs)的比例更大，粗網(wǎng)狀度較低，HRCT顯示，基底占主導(dǎo)地位的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和GGO，且沒有明顯的蜂窩狀樣征，與NSIP一致?；颊叩氖车乐幸灿锌諝饬魍?，這與硬皮病相關(guān)的食道功能障礙一致。也可以看到通常的間質(zhì)性肺炎(UIP)模式，HRCT顯示周圍和基底占主要的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和蜂窩狀結(jié)構(gòu)，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(guān)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(yù)示了潛在的組織病理學(xué)，網(wǎng)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(xué)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(nèi)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(xì)胞因子，由纖維細(xì)胞、炎性細(xì)胞及受損肺細(xì)胞產(chǎn)生，其中TGF-β1對肺間質(zhì)纖維化的發(fā)病具有重要價值。TGF-β不僅為生成血管、修復(fù)損傷和調(diào)節(jié)免疫所必需，又是肺間質(zhì)纖維化和惡性腫瘤的關(guān)鍵因素〔8〕。其可以促進上皮細(xì)胞遷移、凋亡及上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化。同時，TGF-β通過纖維細(xì)胞和上皮細(xì)胞誘導(dǎo)內(nèi)皮生長因子在內(nèi)的多種關(guān)鍵血管生成因子分泌，促進血管生成環(huán)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(yīng)答調(diào)節(jié)中TGF-β也具有關(guān)鍵性作用，受損組織釋放出TGF-β，將炎性細(xì)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(fā)現(xiàn)，早、晚期SSc-ILD 的肺組織基因表達和BAL中活化標(biāo)志物、巨噬細(xì)胞遷移表達異常及TGF-β、干擾素-α表達上調(diào)，說明SSc-ILD 中肺間質(zhì)纖維化進展與巨噬細(xì)胞的聚集活化與 TGF-β 基因上調(diào)有密切關(guān)系〔10〕。

Smad信號通路是TGF-β信號傳導(dǎo)的主要途徑，通過誘導(dǎo)細(xì)胞進行侵襲、分化、遷移或廣泛增長參與肺纖維化發(fā)展。有研究指出，TGF-β1/Smad2/3信號傳導(dǎo)會激活間充質(zhì)細(xì)胞和上皮細(xì)胞在Wnt/β-連環(huán)蛋白通路的活化〔11〕。TGF-β與異二聚體結(jié)合，產(chǎn)生經(jīng)典途徑及非經(jīng)典途徑。經(jīng)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(xiàn)新的復(fù)合物，Smad4會充當(dāng)此過程中的轉(zhuǎn)錄激活因子，引起大量ECM表達。非經(jīng)典途徑：通過特異調(diào)節(jié)蛋白介導(dǎo)信號的MAPK、PAR6、RhoA等傳導(dǎo)，TGF-β1會激活Smad2/3，蛋白激酶/JUNN末端激酶信號通路也被應(yīng)激激活，α-SAM的表達被提高〔12〕。成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化為肌成纖維細(xì)胞和刺激肌成纖維細(xì)胞增殖可能通過激活TGF-β/Smad2/3信號通路的間充質(zhì)轉(zhuǎn)換。

SSc-ILD的發(fā)病機制尚不清楚。據(jù)推測，這與內(nèi)皮細(xì)胞、淋巴細(xì)胞/單核細(xì)胞和成纖維細(xì)胞之間的異常相互作用有關(guān)，導(dǎo)致在組織缺氧和血管高反應(yīng)性的情況下成纖維細(xì)胞過量產(chǎn)生細(xì)胞外基質(zhì)?；颊連AL液中促炎細(xì)胞因子IL-8、TNF-α和MIP-1α水平升高〔13〕。由于SSc-ILD患者的抗拓?fù)洚悩?gòu)酶抗體水平和抗成纖維細(xì)胞抗體較高，B細(xì)胞也可能參與其中，后者已被證明可以激活成纖維細(xì)胞并誘導(dǎo)細(xì)胞外基質(zhì)的產(chǎn)生。

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

IL-8是一種活化因子和中性粒細(xì)胞趨化，產(chǎn)生并分泌于多種炎性細(xì)胞，常人下呼吸道和肺部炎癥免疫調(diào)節(jié)出現(xiàn)異常時，較多的中性粒細(xì)胞浸潤下呼吸道，從而不斷產(chǎn)生IL-8，而IL-8引導(dǎo)毛細(xì)血管中的中性粒細(xì)胞轉(zhuǎn)移到肺部，以此惡性循環(huán)，中性粒細(xì)胞會產(chǎn)生多種活性物質(zhì)，損傷細(xì)胞外基制，肺泡結(jié)構(gòu)也就遭到了破壞〔15〕。如肺泡炎癥反應(yīng)無法得到有效的控制，則最終會導(dǎo)致肺間質(zhì)纖維化的出現(xiàn)〔16〕。

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

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