李愛琴 張震 徐雅楠 朱金源，4 張旭

寧夏醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院，1醫(yī)學(xué)研究院，2日間病房，3老年與特需醫(yī)學(xué)科，4重癥醫(yī)學(xué)科 （銀川 750004）

急性呼吸窘迫綜合征（acute respimtory distress syndrome，ARDS）主要是由于各種肺內(nèi)外損傷因素所導(dǎo)致的急性彌漫性炎癥性肺損傷，進行性呼吸窘迫和難以糾正的低氧血癥為其主要臨床特征［1］。ARDS的診斷標準較為復(fù)雜，診斷標準可參考2023年最新發(fā)布的《中國成人急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）診斷與非機械通氣治療指南（2023）》［2］。新近研究［3-4］表明，ARDS是急性肺損傷的嚴重階段，起病急且病死率高，全球范圍病死率為30%～40%。目前ARDS尚無有效的治療手段，嚴重危害人類生命健康，對其發(fā)病機制的深入研究將為ARDS的防治提供更多的思路和潛在靶點。肺纖維化是ARDS發(fā)生發(fā)展的重要病理過程之一，是導(dǎo)致ARDS患者死亡的重要原因［5］。ARDS中肺纖維化的嚴重程度和持續(xù)時間與機體免疫細胞相互作用維持的動態(tài)平衡密切相關(guān)，尤其是巨噬細胞和成纖維細胞的相互作用［6］。本文旨在綜述巨噬細胞和成纖維細胞在ARDS肺纖維化過程中相互作用的機制，為ARDS的診斷和治療提供新的方法和思路。

1 ARDS肺纖維化可能的發(fā)病機制

ARDS的病理生理過程包括滲出期、增殖期和纖維化期三個階段，不同階段可能相互疊加。ARDS滲出期是對急性肺損傷的初始反應(yīng)，可引起肺毛細血管內(nèi)皮細胞-肺泡上皮細胞屏障破壞，肺泡和肺間質(zhì)聚集大量的水腫液，其中富含免疫細胞；ARDS增殖期通過吸收滲出液及重建肺泡屏障來修復(fù)組織損傷；ARDS纖維化期表現(xiàn)為膠原蛋白沉積增加和肺纖維化形成［7］。既往研究［8］表明，ARDS肺纖維化是修復(fù)組織損傷的過程，但其具體機制尚不完全清楚，其可能涉及炎癥反應(yīng)的過度激活，促纖維化生長因子、趨化因子、血管抑制劑和促凝介質(zhì)的過度分泌，金屬基質(zhì)蛋白失調(diào)和肺泡液體清除能力的下降等多種機制。值得注意的是，ARDS肺纖維化是由多種免疫細胞參與并維持穩(wěn)態(tài)的復(fù)雜過程，巨噬細胞和成纖維細胞在其中發(fā)揮重要的調(diào)控作用，巨噬細胞可以通過細胞極化和誘導(dǎo)細胞因子分泌參與肺成纖維細胞的活化［9-10］。而肺成纖維細胞的異常激活和分化是肺纖維化反應(yīng)的驅(qū)動因素［11］。因此，巨噬細胞和成纖維細胞的相互作用對ARDS肺纖維化的調(diào)控作用具有重要意義，其相互作用的動態(tài)平衡可以影響ARDS肺纖維化的進展和轉(zhuǎn)歸。

2 ARDS肺纖維化中巨噬細胞對成纖維細胞的調(diào)節(jié)

2.1 巨噬細胞提供成纖維細胞生存所需的血小板衍生生長因子（PDGF）配體在急性肺損傷的早期階段，即可發(fā)現(xiàn)巨噬細胞分泌的血小板衍生生長因子的（PDGF）水平升高，PDGF可促進損傷區(qū)域成纖維細胞的活化、聚集和增殖，進而加速細胞外基質(zhì)合成及肺纖維化形成［12］。既往研究［13］發(fā)現(xiàn)，巨噬細胞可以高表達PDGF，PDGF家族成員是成纖維細胞生存和增殖的關(guān)鍵生長因子，而PDGF的受體PDGFRA和PDGFRB僅在成纖維細胞上表達。有研究［14］表明，碳納米管（CNT）可誘發(fā)肺纖維化，CNT通過促使巨噬細胞分泌PDGF間接激活成纖維細胞，其可能的機制是CNT可通過炎癥小體激活、NF-κB和氧化應(yīng)激等途徑促進巨噬細胞中IL-1β的釋放，IL-1β進一步誘導(dǎo)巨噬細胞分泌PDGF，從而促進肺纖維化形成。IVEY等［15］研究發(fā)現(xiàn)，使用PDGFRAflox標記的等位基因，由他莫昔芬介導(dǎo)PDGFRA缺失后，心臟中由Tcf21mcrem和Gli1creERT2標記的成纖維細胞減少了50%，表明體內(nèi)成纖維細胞需要這種受體；突變小鼠和體外研究同時發(fā)現(xiàn)，PDGFRA可以通過PI3K信號激活A(yù)TF3蛋白促使成纖維細胞存活，PI3K/ATF3可促進巨噬細胞的炎癥反應(yīng)和吞噬功能，促進成纖維細胞增殖及膠原蛋白等基質(zhì)分子合成。以上結(jié)果表明，巨噬細胞分泌的PDGF可促進成纖維細胞的活化、聚集和增殖，從而調(diào)控肺纖維化的形成。

2.2 巨噬細胞可分泌生長因子β（TGF?β）促進成纖維細胞的聚集和增殖TGF-β是啟動和調(diào)節(jié)纖維化的關(guān)鍵因子，活化的巨噬細胞可通過分泌TGF-β調(diào)節(jié)成纖維細胞。研究［16］表明，TGF-β可以促進成纖維細胞募集、成纖維細胞外基質(zhì)沉積來促進纖維化。研究顯示，巨噬細胞分泌的TGF-β可通過Smad3信號通路直接刺激膠原的合成，驅(qū)動上皮細胞凋亡、上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）、成纖維細胞增殖和膠原沉積，進而啟動肺纖維化并促進肺纖維化進展［17-18］。FRANGOGIANNIS［19］研究發(fā)現(xiàn)，在成纖維細胞中TGF-β通過TGF-β1/ALK5通路激活Smad3后，誘導(dǎo)活化的成纖維細胞可以表達許多促纖維化因子，包括alpha平滑肌肌動蛋白（αSMA）、Ⅰ型膠原蛋白、軟骨寡聚基質(zhì)蛋白（Comp）、骨膜蛋白和結(jié)締組織生長因子（CTGF），進一步促進肺纖維化的進展。另一項研究［20］發(fā)現(xiàn)，微囊藻毒素LR可以減弱巨噬細胞向M2型的極化，從而抑制上皮細胞和成纖維細胞中EMT信號傳導(dǎo)，M2型巨噬細胞的減少可以進一步減少TGF-β1表達，有效改善肺纖維化的進展。由此可知，在ARDS肺纖維化過程中，巨噬細胞分泌TGF-β調(diào)節(jié)肺纖維化是其重要機制，巨噬細胞和TGF-β可能成為改善肺纖維化發(fā)生和發(fā)展的潛在靶點。

2.3 ARDS中巨噬細胞調(diào)控成纖維細胞的其他機制在巨噬細胞通過TGF-β調(diào)控成纖維細胞的過程中，另外兩個需要注意的關(guān)鍵分子是雙調(diào)蛋白（AREG）和表皮生長因子受體（EGFR），它們可由活化的巨噬細胞和成纖維細胞產(chǎn)生，發(fā)揮動態(tài)平衡作用［21-22］。在TGF-β1促進肺纖維化模型中，沉默AREG或藥物抑制EGFR可顯著減少成纖維細胞增殖，緩解肺纖維化［23］。MINUTTI等［22］發(fā)現(xiàn)巨噬細胞分泌的AREG通過整合素αV的表達促進TGF-β的激活，從而促進成活化的纖維細胞增殖。另一項研究發(fā)現(xiàn)，巨噬細胞來源的GPNMB在轉(zhuǎn)運過程中可以被成纖維細胞外基質(zhì)捕獲，進而通過CD44/Serpinb2通路激活成纖維細胞，導(dǎo)致肺纖維化進展［24］。綜上所述，活化的巨噬細胞可以產(chǎn)生成纖維細胞增殖所需的細胞因子（如PDGF、TGF-β、AREG和EGFR），進而促進成纖維細胞的活化和增殖，最終導(dǎo)致肺纖維化的發(fā)生和進展。筆者推測，通過對以上靶點的深入研究能夠為肺纖維化的臨床防治提供依據(jù)。

3 ARDS肺纖維化中成纖維細胞對巨噬細胞調(diào)節(jié)

3.1 成纖維細胞可分泌集落刺激因子1（CSF1）促進巨噬細胞生存、分化和增殖巨噬細胞-成纖維細胞的相互作用是動態(tài)平衡的，當(dāng)平衡被破壞，肺纖維化就會向進展或轉(zhuǎn)歸發(fā)展。巨噬細胞在通過各種機制調(diào)控成纖維的增殖和分化的同時，也受到成纖維細胞的作用，成纖維細胞可分泌巨噬細胞增殖、分化所必需的集落刺激因子CSF1，CSF1受體（CSF1R）主要由巨噬細胞及相關(guān)亞群表達。BELLOMO等［25］使用Wt1cre，Csf1fl/fl小鼠模型研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)紅髓成纖維細胞中缺失CSF1，脾臟紅髓中巨噬細胞和腹腔中巨噬細胞分布顯著減少，表明巨噬細胞在體內(nèi)的存活需要依賴成纖維細胞。同樣，MEZIANI等［26］利用16-Gy胸部照射C57BL/6小鼠構(gòu)建肺纖維化模型來研究肺部巨噬細胞在肺纖維化中的作用，結(jié)果顯示小鼠肺纖維化模型中分離的巨噬細胞可以被體外成纖維細胞誘導(dǎo)活化，活化的巨噬細胞表達大量的CSF1R，又促使體外成纖維細胞大量表達CSF1和CCL2，CSF1的表達會持續(xù)向受體酪氨酸激酶CSF1R下游發(fā)出信號，并通過CSF1-CSF1R信號軸傳遞信號［6］。此外，ORDENTLICH［27］研究表明，通過阻斷CSF1R信號傳導(dǎo)會抑制成纖維細胞表達的CSF1介導(dǎo)的巨噬細胞活性，并降低致病性單核細胞來源的巨噬細胞前體的循環(huán)水平，為纖維化疾病的治療提供靶點。由此可知，肺纖維化中成纖維細胞對巨噬細胞的增殖促進作用主要是為了滿足自身的增殖需求，如果阻斷巨噬細胞的定向分化和表達就可以阻止成纖維細胞的活化，最終緩解肺纖維化的發(fā)展。

3.2 成纖維細胞可產(chǎn)生巨噬細胞趨化因子2（CCL2）募集巨噬細胞活化的成纖維細胞還可以產(chǎn)生巨噬細胞趨化因子CCL2，從循環(huán)系統(tǒng)募集單核巨噬細胞到損傷部位，并誘導(dǎo)單核細胞分化為巨噬細胞，并極化成相應(yīng)亞型，以實現(xiàn)將巨噬細胞募集到纖維化或損傷的區(qū)域，修復(fù)損傷組織的作用［28］。DENG等［29］通過體外培養(yǎng)原代人纖維化肺成纖維細胞和氣管內(nèi)滴注博來霉素誘導(dǎo)肺纖維化動物模型，發(fā)現(xiàn)肺成纖維細胞是肺纖維化中CCL2過度表達的主要來源，CCL2表達增加可能與肺成纖維細胞表現(xiàn)出促纖維化表型有關(guān)，深入研究發(fā)現(xiàn)可能的機制是肺損傷導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄因子與CCL2啟動子中的核因子（NF-kB）和激活蛋白-1（AP-1）的結(jié)合增加，從而導(dǎo)致肺纖維化中CCL2表達增加，CCL2進一步募集單核巨噬細胞到損傷區(qū)域促進肺纖維化。同樣，GOLEC等［30］也發(fā)現(xiàn)當(dāng)脂多糖（LPS）刺激體外培養(yǎng)的肺成纖維細胞時，肺成纖維細胞分泌的CCL2表達水平較未受刺激的肺成纖維細胞表達水平顯著升高，CCL2可以募集循環(huán)系統(tǒng)中的單核-巨噬細胞，通過釋放各種炎癥因子和趨化因子，促進肺纖維化的發(fā)展。這些研究表明，成纖維細胞對巨噬細胞的募集和誘導(dǎo)分化作用可能成為研究肺纖維化發(fā)生機制的重要科學(xué)問題。

3.3 成纖維細胞可產(chǎn)生其他細胞因子促進巨噬細胞活化成纖維細胞也可通過自分泌TGF-β和IL-6協(xié)助激活巨噬細胞。DUFOUR等［31］研究發(fā)現(xiàn)TGF-β可與IL-17A協(xié)同作用，促進成纖維細胞產(chǎn)生IL-6和CCL2。成纖維細胞產(chǎn)生的CCL2可發(fā)揮巨噬細胞募集功能，而IL-6可導(dǎo)致成纖維細胞分泌TGF-β1和Smad3磷酸化，進而誘導(dǎo)纖維化的發(fā)生；在成纖維細胞中敲減IL-6可緩解纖維化的進展［32］。這表明成纖維細胞可以通過增加募集和活化途徑的方式加大對巨噬細胞的募集和定向誘導(dǎo)，在肺纖維化的進展過程中，成纖維細胞劫持巨噬細胞作為自身增殖所需因子的來源，這些巨噬細胞在肺纖維化炎性環(huán)境中的作用機制需要進一步深入研究。

4 總結(jié)與展望

綜上所述，肺纖維化是影響ARDS疾病進展的重要臨床特征，而巨噬細胞-成纖維細胞的相互作用是決定肺纖維化發(fā)生和發(fā)展的重要因素。在ARDS肺纖維化過程中，巨噬細胞和成纖維細胞可通過分泌多種細胞因子、生長因子及炎癥因子與其他細胞及因子形成相互交錯的復(fù)雜調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，并以直接或間接的相互作用，進而影響ARDS肺纖維化的發(fā)生發(fā)展。目前ARDS肺纖維化的發(fā)病機制尚未完全闡明，但以上內(nèi)容和綜述表明，巨噬細胞-成纖維細胞在肺纖維化中的調(diào)控作用和機制，不同單細胞亞群的作用和機制都值得深入研究，這些研究可以加深對ARDS發(fā)病機制的理解，也將提供更多ARDS診斷和治療的潛在靶點。這些潛在靶點將對未來開發(fā)安全有效、敏感性高、針對性強的抗纖維藥物具有重要的臨床價值。