劉超峰

鄭州煤炭工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司總醫(yī)院呼吸內(nèi)科，河南鄭州 452371

肺塵埃沉著?。ê?jiǎn)稱塵肺）是在粉塵暴露場(chǎng)所長(zhǎng)期工作的接塵工人常見的職業(yè)病，粉塵顆粒沉積引起肺成纖維細(xì)胞增殖和細(xì)胞外基質(zhì)大量聚集導(dǎo)致肺間質(zhì)彌漫性纖維化，隨著病情的進(jìn)展疾病表現(xiàn)不僅局限于肺功能損害，而將導(dǎo)致全身免疫功能低下，誘發(fā)細(xì)菌感染、肺結(jié)核或獲得性人免疫功能缺陷綜合征等，而且治療難度大，目前尚無理想治療手段，是一種嚴(yán)重危害接塵工人生命的疾病[1－2]。轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子－β1（TGF－β1）在肺組織中對(duì)成纖維細(xì)胞有趨化作用，腫瘤壞死因子－α（TNF－α）作為一種炎性細(xì)胞因子也具有明顯的致纖維化性；而免疫系統(tǒng)可能在塵肺發(fā)生發(fā)展過程發(fā)揮重要作用，可溶性白細(xì)胞介素2受體（sIL－2R）具有抑制細(xì)胞免疫的作用，T細(xì)胞及其亞群則是細(xì)胞免疫主要免疫應(yīng)答細(xì)胞。本研究觀察塵肺患者外周血及支氣管肺泡灌洗液（bronchoalveolar lavage fluid，BALF） 中 TGF－β1、TNF－α、sIL－2R 水平及外周血 T 細(xì)胞亞群，并分析其與塵肺分期及肺功能的關(guān)系，對(duì)各指標(biāo)在塵肺發(fā)生發(fā)展過程中的作用進(jìn)行探討。

1 資料與方法

1.1 一般資料

塵肺組：選擇2010年4月～2012年7月在鄭州煤炭工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司總醫(yī)院治療的塵肺患者68例，均有明確的職業(yè)暴露史，并根據(jù)國(guó)家塵肺診斷標(biāo)準(zhǔn)（GBZ70－2009）經(jīng)由職業(yè)病診斷機(jī)構(gòu)確診，其中男59例，女9例，年齡 45～62 歲，平均（51.92±5.38）歲；塵肺分期：Ⅰ期 36 例，Ⅱ期19例，Ⅲ期13例；均為采煤工，接塵工齡9～32年，平均（16.37±5.92）年；接塵組：選擇無塵肺接塵工35例，男33例，女 3 例，年齡 43～61 歲，平均（50.24±6.46）歲，塵肺 0～0+，均為采煤工，平均（15.42±6.83）年。兩組均排除合并肺結(jié)核、局部或全身感染性疾病、慢性阻塞性肺疾病，免疫缺陷病或自身免疫性疾病，其他纖維化性疾病，惡性腫瘤，其他嚴(yán)重內(nèi)科疾病，近期服用免疫調(diào)節(jié)劑的藥物史。對(duì)照組：選擇無塵肺非接塵體檢健康者，男30例，女5例，年齡45～65歲，平均（52.19±6.39）歲。三組性別、年齡等一般資料比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。

1.2 研究方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)室檢查 采集所有受試者清晨空腹外周血4 mL，2 mL離心后取上層血清，采用酶聯(lián)免疫吸附雙抗體夾心法檢測(cè) TGF－β1、TNF－α、sIL－2R 濃度水平，2 mL 置于抗凝試管，采用美國(guó)Beckman Coulter流式細(xì)胞儀檢測(cè)CD4+、CD8+T細(xì)胞。采用滅菌生理鹽水進(jìn)行灌洗，總量100～150 mL，回收率15%～30%，支氣管肺泡灌洗液（BALF）預(yù)處理后分別檢測(cè) TGF－β1、TNF－α、sIL－2R 濃度水平，方法同上。TGF－β1、TNF－α、sIL－2R 單克隆抗體及熒光標(biāo)記 CD4+、CD8+單克隆抗體和試劑盒均購(gòu)自上海江萊生物科技有限公司，嚴(yán)格按試劑盒說明書操作。

1.2.2 肺功能檢查 采用美國(guó)森迪斯Vmax大型肺功能儀測(cè)定塵肺組患者肺功能，包括第1秒用力呼氣量（FEV1）、用力肺活量（FVC）、FEV1/FVC、25%用力呼氣容積（FEF25）、50%用力呼氣容積（FEF50）、75%用力呼氣容積（FEF75）、彌散功能（DLCO）。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 17.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，正態(tài)分布計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，多組間比較采用方差分析，兩兩比較采用SNK－q檢驗(yàn)。等級(jí)資料相關(guān)性采用Spearman進(jìn)行秩相關(guān)分析，兩變量相關(guān)性采用Pearson直線相關(guān)分析。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 血清TGF-β1、TNF-α、sIL-2R水平與塵肺分期的關(guān)系

塵肺組、接塵組和對(duì)照組血清TGF－β1和sIL－2R水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=5.672、8.219，P ＜ 0.05），塵肺組血清TGF－β1和sIL－2R水平顯著高于接塵組和對(duì)照組，對(duì)照組水平最低；塵肺組、接塵組和對(duì)照組血清TNF－α水平無顯著差異（F=1.275，P＞0.05）；且塵肺組不同分期血清 TGF－β1、TNF－α、sIL－2R 水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=5.297、4.273、6.829，P ＜ 0.05），不同塵肺分期血清 TGF－β1、sIL－2R水平均顯著高于接塵組和對(duì)照組（F=5.874、7.168，P ＜ 0.05），Ⅱ、Ⅲ期血清 TNF－α 水平顯著低于接塵組和對(duì)照組（P＜0.05）；采用Spearman秩相關(guān)分析，血清TGF－β1、sIL－2R 水平與塵肺分期呈正相關(guān)（r=0.69、0.78，P ＜ 0.05），血清 TGF－β1、sIL－2R 水平隨塵肺分期加重而升高，血清TNF－α水平與塵肺分期呈負(fù)相關(guān)（r=－0.39，P＜0.05），血清TNF－α水平歲塵肺分期加重而降低。見表1。

表1 不同組血清 TGF-β1、TNF-α、sIL-2R 水平比較（±s）

表1 不同組血清 TGF-β1、TNF-α、sIL-2R 水平比較（±s）

注：TGF－β1：轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子－β1；TNF－α：腫瘤壞死因子－α；sIL－2R：可溶性白細(xì)胞介素2受體

組別 例數(shù) TGF－β1（ng/L） TNF－α（ng/L） sIL－2R（pmol/L）塵肺組Ⅰ期Ⅱ期Ⅲ期接塵組對(duì)照組68 36 19 13 35 35 131.54±23.18 97.28±21.84 137.54±39.57 146.87±31.74 68.64±12.64 52.67±10.27 51.34±13.45 53.48±10.57 46.67±12.94 38.95±8.97 51.73±11.68 50.97±10.64 154.92±24.16 119.57±20.57 156.82±23.92 187.63±34.68 97.54±11.28 82.46±8.97

2.2 BALF中TGF-β1、TNF-α、sIL-2R 水平與塵肺分期的關(guān)系

不同分期塵肺患者 BALF 中 TGF－β1、TNF－α、sIL－2R水平差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=4.167、3.249、4.381，P ＜ 0.05），Ⅱ期塵肺患者BALF中TGF－β1水平最低，Ⅰ期塵肺患者BALF中TNF－α水平均高于Ⅱ、Ⅲ期，Ⅲ期塵肺患者BALF中sIL－2R水平均高于Ⅰ、Ⅱ期；采用Spearman秩相關(guān)分析，塵肺患者BALF中TGF－β1、TNF－α水平與分期無顯著相關(guān)（r=0.06、－0.14，P ＞ 0.05），塵肺患者 BALF 中 sIL－2R水平與分期呈正相關(guān)（r=0.41，P ＜ 0.05），BALF 中 sIL－2R水平隨塵肺分期加重而升高。見表2。

表2 不同分期塵肺患者BALF中TGF-β1、TNF-α、sIL-2R水平比較（±s）

表2 不同分期塵肺患者BALF中TGF-β1、TNF-α、sIL-2R水平比較（±s）

注：TGF－β1：轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子－β1；TNF－α：腫瘤壞死因子－α；sIL－2R：可溶性白細(xì)胞介素2受體

分期 例數(shù) TGF－β1（ng/L） TNF－α（ng/L） sIL－2R（pmol/L）Ⅰ期Ⅱ期Ⅲ期36 19 13 1232.67±5.27 1015.97±8.16 1921.19±8.64 48.74±12.06 46.87±10.67 41.16±10.41 26.81±8.16 34.69±9.46 39.97±10.16

2.3 外周血T細(xì)胞亞群與塵肺分期的關(guān)系

塵肺組、接塵組和對(duì)照組外周血CD4+百分百差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=1.061，P ＞ 0.05），CD8+及 CD4+/CD8+差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=3.197、2.857，P ＜ 0.05），不同塵肺分期外周血CD4+、CD8+及 CD4+/CD8+差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=4.297、2.884、3.084，P ＜ 0.05），Ⅱ期塵肺外周血 CD4+、CD8+百分百最低，Ⅲ期塵肺CD4+/CD8+最低；Ⅱ、Ⅲ期塵肺外周血CD4+及CD4+/CD8+顯著低于接塵組和對(duì)照組（P＜0.05），Ⅰ、Ⅲ期塵肺外周血CD8+百分百顯著高于接塵組和對(duì)照組（F=3.429，P ＜ 0.05）；采用 Spearman 秩相關(guān)分析，外周血CD4+、CD8+百分百與塵肺分期無顯著相關(guān)（r= －0.11、0.14，P ＞ 0.05），而 CD4+/CD8+與塵肺分期呈負(fù)相關(guān)（r= －0.36，P＜ 0.05）。 見表3。

表3 不同組外周血T細(xì)胞亞群比較（%，±s）

表3 不同組外周血T細(xì)胞亞群比較（%，±s）

組別 例數(shù) CD4+ CD8+ CD4+/CD8+塵肺組Ⅰ期Ⅱ期Ⅲ期接塵組對(duì)照組68 36 19 13 35 35 41.67±6.94 42.21±7.19 31.68±6.92 35.19±7.82 43.67±6.83 42.97±5.69 37.91±6.28 38.16±8.92 33.97±6.29 39.72±7.29 31.92±5.97 33.19±9.08 1.05±0.24 1.09±0.19 0.97±0.16 0.89±0.18 1.39±0.27 1.28±0.22

2.4 外周血TGF-β1、TNF-α、sIL-2R水平及T細(xì)胞亞群與肺功能的關(guān)系

采用Pearson直線相關(guān)分析，外周血TGF－β1水平與FVC、FEV1/FVC 及 DLCO 呈負(fù)相關(guān)，sIL－2R 與 FVC、DLCO呈負(fù)相關(guān)，TNF－α水平與肺功能無顯著相關(guān)，CD4+百分百與FEV1/FVC、DLCO呈正相關(guān)，CD8+百分百與FVC呈負(fù)相關(guān)，CD4+/CD8+與FVC、DLCO呈正相關(guān)。見表4。

表4 外周血TGF-β1、TNF-α、sIL-2R及T細(xì)胞亞群水平與肺功能相關(guān)分析r值

2.5 外周血TGF-β1、TNF-α、sIL-2R水平與T細(xì)胞亞群的關(guān)系

外周血TGF－β1水平與CD8+呈正相關(guān)，與CD4+/CD8+呈負(fù)相關(guān)，TNF－α 與 CD4+/CD8+呈正相關(guān)，sIL－2R 與 CD4+、CD4+/CD8+呈負(fù)相關(guān)，與CD8+呈正相關(guān)。見表5。

表5 外周血TGF-β1、TNF-α、sIL-2R水平與T細(xì)胞亞群相關(guān)分析r值

3 討論

塵肺是一種職業(yè)病，患者預(yù)后差，勞動(dòng)能力嚴(yán)重下降或完全喪失，生存質(zhì)量低下，給患者家庭及社會(huì)都帶來沉重的負(fù)擔(dān)，近年來受到社會(huì)廣泛關(guān)注。肺間質(zhì)纖維化是塵肺的主要組織病理學(xué)改變，發(fā)病機(jī)制尚未明確。粉塵是主要的致病原，患者多為從事產(chǎn)塵工作的人員，而細(xì)胞因子及免疫功能與塵肺發(fā)生發(fā)展有關(guān)[3-4]，本研究選擇的接塵組受試者，年齡、性別、職業(yè)、接塵時(shí)間等與塵肺組無顯著差異，而其癥狀及影像學(xué)檢查均未發(fā)現(xiàn)塵肺或未構(gòu)成塵肺診斷，在一定程度上避免了人口學(xué)、環(huán)境因素的影響，重點(diǎn)就細(xì)胞因子及免疫功能在塵肺發(fā)展中的作用進(jìn)行研究。

細(xì)胞外基質(zhì)沉淀是肺間質(zhì)纖維化的生物學(xué)基礎(chǔ)。TGF-β1被認(rèn)為是目前發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)的細(xì)胞外基質(zhì)沉淀促進(jìn)因子，在肺間質(zhì)纖維化過程中起關(guān)鍵作用。TGF-β1通過上調(diào)膠原和纖維粘連蛋白基因表達(dá)增加細(xì)胞外基質(zhì)合成，同時(shí)抑制細(xì)胞外基質(zhì)的降解，促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)的沉淀；并且對(duì)成纖維細(xì)胞的聚集、增殖及轉(zhuǎn)化都有促進(jìn)作用[5-6]。而其在塵肺發(fā)生和發(fā)展中的作用仍存在爭(zhēng)議，對(duì)TGF-β1基因多態(tài)性的研究認(rèn)為，TGF-β（+915）GG基因型可能是塵肺的保護(hù)因素，TGF-β（509869800）位點(diǎn)基因多態(tài)性與塵肺易感性無關(guān)[7-9]；而李娟等[10]研究報(bào)道塵肺血清TGF-β1水平高于健康對(duì)照組，但隨著塵肺分期的增加反而降低。本研究結(jié)果顯示，塵肺組血清TGF-β1水平顯著高于接塵組和對(duì)照組，且隨著塵肺分期加重而升高，各期塵肺患者血清TGF-β1水平均高于接塵組和對(duì)照組，表明塵肺組患者血清TGF-β1高表達(dá)，且與塵肺分期密切相關(guān)。在BALF檢查中發(fā)現(xiàn)，檢出TGF-β1含量水平較血清明顯升高，提示TGF-β1在組織間液中濃度可能高于外周血液循環(huán)濃度，其發(fā)揮促纖維化作用可能主要在組織間，仍需進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)研究證明。而BALF中TGF-β1水平與塵肺分期無關(guān)，可能由于灌洗液標(biāo)本采集存在差異有關(guān)。血清TGF-β1水平與患者FVC、FEV1/FVC及DLCO呈負(fù)相關(guān)，表明TGF-β1的高表達(dá)與肺功能損害有關(guān)，促纖維化作用的增強(qiáng)，導(dǎo)致肺泡功能損害，與肺通氣及彌散功能關(guān)系尤為密切。

TNF-α是一種重要的炎癥因子，主要由Th1細(xì)胞分泌，具有強(qiáng)大的促炎癥反應(yīng)和免疫損傷功能，在塵肺患者血清中高表達(dá)在導(dǎo)致肺間質(zhì)組織損傷的同時(shí)發(fā)揮其促纖維化作用，通過與纖維連接蛋白作用是肺纖維化化初期病癥急性肺泡炎的發(fā)病機(jī)制之一，并且對(duì)細(xì)胞外基質(zhì)沉淀有促進(jìn)作用。有研究認(rèn)為，TNF-α238位點(diǎn)基因多態(tài)性與塵肺易感性相關(guān)[11]。本研究結(jié)果顯示，塵肺組血清TNF-α水平均值與接塵組和對(duì)照組無顯著差異，但對(duì)著塵肺分期的加重血清TNF-α水平卻呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)，與高彬等[12]Meta分析結(jié)果一致，血清TNF-α水平在塵肺初期表達(dá)升高，而隨著疾病進(jìn)展逐漸降低，有觀點(diǎn)認(rèn)為其可能在塵肺晚期表現(xiàn)為抗纖維化作用[13]，而筆者推測(cè)TNF-α在塵肺發(fā)病初期發(fā)揮誘導(dǎo)和促進(jìn)的作用，其作用可能受到疾病進(jìn)展的影響。這種影響可能來至于免疫系統(tǒng)功能障礙導(dǎo)致的細(xì)胞免疫功能抑制，TNF-α是Th1細(xì)胞因子，Th1細(xì)胞因子主司細(xì)胞免疫應(yīng)答，因而TNF-α表達(dá)水平可能下調(diào)，本研究結(jié)果中血清和BALF中sIL-2R水平的顯著升高可以作為塵肺患者體內(nèi)細(xì)胞免疫抑制的證明之一，sIL-2R是Th2細(xì)胞因子與細(xì)胞膜IL-2受體競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合IL-2，降低活化T細(xì)胞周圍的IL-2水平，減弱自分泌效應(yīng)，抑制活化T細(xì)胞增殖，同時(shí)sIL-2R水平升高可減少膜IL-2受體密度，降低T細(xì)胞活化程度，從而抑制T細(xì)胞參與的免疫應(yīng)答，是一種免疫抑制物，在多種腫瘤組織中高表達(dá)[14-15]。塵肺患者隨著病情進(jìn)展，抵抗力低下可導(dǎo)致多種病原體感染疾病與免疫抑制狀態(tài)有關(guān)。本研究結(jié)果中，血清和BALF中sIL-2R水平顯著升高且隨塵肺分期加重而升高，表明塵肺患者可能存在免疫抑制狀態(tài)，且隨病情進(jìn)展加重。外周血TNF-α與肺功能各指標(biāo)均無顯著相關(guān)，而sIL-2R則與FVC、DLCO呈負(fù)相關(guān)，提示免疫抑制可能參與了肺通氣及彌散功能的損害。

T細(xì)胞亞群是免疫功能的主要應(yīng)答細(xì)胞，主要分為CD4+和CD8+T細(xì)胞，CD4+T細(xì)胞通過分化為 Th1和Th2細(xì)胞，兩者存在動(dòng)態(tài)平衡，當(dāng)Th1/Th2向Th1漂移則趨向炎癥擴(kuò)散，當(dāng)向Th2漂移時(shí)則趨向纖維化，本研究結(jié)果中，TNF-α降低提示Th1/Th2可能向Th2漂移；CD8+T細(xì)胞則對(duì)免疫應(yīng)答活化期有抑制作用，發(fā)揮免疫抑制。CD4+和CD8+T細(xì)胞也存在動(dòng)態(tài)平衡，本研究結(jié)果顯示，隨著塵肺分期加重CD4+/CD8+T倒置，表明CD8+T細(xì)胞免疫抑制作用占據(jù)優(yōu)勢(shì)，與sIL-2R水平升高結(jié)果相應(yīng)，均表明塵肺患者存在免疫抑制，并且在疾病進(jìn)展和肺功能損傷中發(fā)揮促進(jìn)作用。結(jié)果顯示，外周血TGF-β1水平與CD8+呈正相關(guān)，與CD4+/CD8+呈負(fù)相關(guān)，TNF-α與 CD4+/CD8+呈正相關(guān)，sIL-2R與CD4+、CD4++/CD8+呈負(fù)相關(guān)，與CD8+呈正相關(guān)，提示TGF-β1的變化與機(jī)體免疫抑制存在密切相關(guān)，且與TNF-α、sIL-2R及T細(xì)胞亞群存在相互作用，共同參與塵肺的發(fā)生和發(fā)展。

本研究結(jié)果提示，不同分期塵肺患者均可能存在細(xì)胞免疫抑制狀態(tài)，外周血TGF-β1高表達(dá)可能參與了塵肺的纖維化過程和肺功能的損害，TNF-α與塵肺分期有關(guān)可能與肺功能損害無關(guān)，sIL-2R高表達(dá)及CD4+/CD8+倒置形成的免疫抑制參與塵肺分期進(jìn)展和肺功能損害。

[1]Okumura E，Kawashita I，Ishida T.Computerized analysis of pneumoconiosis in digital chest radiography：effect of artificial neural network trained with power spectra [J].J Digit Imaging，2011，24（6）：1126-1132.

[2]Suarthana E，Laney AS，Storey E，et al.Coal workers'pneumoconiosis in the United States：regional differences 40 years after implementation of the 1969 Federal Coal Mine Health and Safety Act[J].Occup Environ Med，2011，68（12）：908-913.

[3]Lee WJ，Choi BS，Kim SJ，et al.Development of standard digital images for pneumoconiosis[J].J Korean Med Sci，2011，26（11）：1403-1408.

[5]姜峰，王平，趙鳳玲.塵肺患者血清中趨化因子配體18水平調(diào)查[J].中華勞動(dòng)衛(wèi)生職業(yè)病雜志，2012，30（9）：678-680.

[6]丁新平，崔風(fēng)濤，王燕，等.某礦業(yè)集團(tuán)1963至2010年塵肺病死亡分析[J].中華勞動(dòng)衛(wèi)生職業(yè)病雜志，2012，30（10）：767-769.

[7]Val V，Douglas P，Landsittel EL，et al.The influence of dust standards on the prevalence and severity of coal worker′s pneumoconiosis at autopsy in the United States of America[J].Arch Pathol Lab Med，2011，135（12）：1550-6.

[8]李娟，范雪云，劉亞楠，等.TGF-β-800G/A基因多態(tài)性與塵肺的相關(guān)性[J].中國(guó)工業(yè)醫(yī)學(xué)雜志，2012，25（3）：212-213.

[9]劉乾，蘇文珍，單永樂，等.腫瘤壞死因子-α和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β基因多態(tài)性與塵肺易感性的Meta分析[J].中華勞動(dòng)衛(wèi)生職業(yè)病雜志，2012，30（8）：587－592.

[10]李娟，范雪云，郝小惠，等.塵肺患者血清中TGF－β、PDGF的表達(dá)及意義[J].工業(yè)衛(wèi)生與職業(yè)病，2011，37（5）：290.

[11]Ana CP，Abel PS，Alberto FV.Wall abscess due to Mycobacterium avium intracellulare（MAI）in a patient with pneumoconiosis[J].Arch Bronconeumol，2011，47（3）：159－160.

[12]高彬，郝長(zhǎng)付，王永星，等.塵肺患者血清腫瘤壞死因子－α表達(dá)水平的 Meta 分析[J].衛(wèi)生研究，2011，40（6）：789－791.

[13]Zafra J，Perez E，Mozos M，et al.Concurrent pulmonary adenocarcinoma and silicate pneumoconiosis in a red－legged partridge（Alectoris rufa） [J].Avian Diseases，2011，55（1）：128－132.

[14]Oyunbileg S，Wang JD，Sumberzul N，et al.Health impact of pneumoconiosis in Mongolia：estimation of losses in life expectancy and quality adjusted life expectancy [J].American Journal of Industrial medicine，2011，54（4）：285－292.

[15]Liu H，Tang Z，Yang Y，et al.Chen.Identification and classification of high risk groups for Coal Workers'Pneumoconiosis using an artificial neural network based on occupational histories：a retrospective cohort study[J].BMC Public Health，2009，9（4）：366.