二氧化硅粉塵對人、大鼠CC16和SP-D的影響及其機(jī)制.pdf

1、矽肺是生產(chǎn)過程中長期吸入含有游離二氧化硅粉塵引起的、以肺組織纖維化為主的全身性疾病。根據(jù)我國衛(wèi)生部新聞辦公室在第十屆職業(yè)性呼吸系統(tǒng)疾病國際會(huì)議(10th ICORD)新聞發(fā)布會(huì)上(2005.1.7)公布的數(shù)字：2003年全國報(bào)告各類職業(yè)病發(fā)病數(shù)為10467例，其中塵肺病發(fā)病數(shù)占了80％。矽肺所造成的經(jīng)濟(jì)損失十分驚人，據(jù)專家估算，年直接經(jīng)濟(jì)損失約90億元人民幣，間接損失更大。由于目前對矽肺病人和暴露人群尚無有效的早期診斷(篩檢)方法，以致

2、對其早期健康監(jiān)護(hù)達(dá)不到預(yù)期效果和有效的健康監(jiān)護(hù)方法，一經(jīng)傳統(tǒng)的后前位胸大片確診，病人肺部纖維化進(jìn)程已無藥物可逆轉(zhuǎn)，CT雖然比X線胸片能更早發(fā)現(xiàn)肺結(jié)節(jié)，但不適合作為常規(guī)檢測方法。因此尋找用于矽肺早期診斷和肺纖維化進(jìn)程評價(jià)的生物標(biāo)志物已成為矽肺病研究中迫切需要解決的問題。目前發(fā)現(xiàn)克拉拉細(xì)胞蛋白(Clara cell protein，CCl6)和表面活性蛋白D(surfactant protein D，SP-D)為肺臟高度特異性的蛋白，因此，

3、有學(xué)者建議用CC16作為呼吸上皮細(xì)胞損傷和支氣管機(jī)能障礙的外周血監(jiān)測指標(biāo)，而SP-D作為間質(zhì)性肺病的生物標(biāo)志物也已獲得日本政府的批準(zhǔn)。早期的研究也表明CC16有免疫抑制、抗炎、抗纖維化、抗腫瘤、清除沉積在呼吸道中的有害物質(zhì)及抑止肺表面活性物質(zhì)降解等生物學(xué)作用，SP-D則可與多種微生物和某些非微生物顆粒結(jié)合，并增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的吞噬和殺傷能力，還有助于肺的免疫系統(tǒng)防御等功能。 我們的研究從矽肺人群和染矽塵大鼠動(dòng)物模型兩個(gè)層面，探討CC

4、16和SP-D在染矽塵人群和大鼠中的改變及其作用，并初步建立CC16和SP-D聯(lián)合診斷判別模型并探討其應(yīng)用價(jià)值。 研究目的: CC16和SP-D在染矽肺人群和大鼠中的改變及其在病情發(fā)展中的作用，初步建立CC16和SP-D聯(lián)合診斷判別模型并探討其應(yīng)用價(jià)值。 研究方法: 1.染矽塵動(dòng)物模型 本研究采用清潔級Wistar大鼠80只，體重200-240克。隨機(jī)將大鼠分為對照組、染矽塵組。染矽塵組采用氣管暴

5、露法每只大鼠氣管內(nèi)注入濃度為50mg/ml的矽塵混懸液1ml，對照組注入0.9％NaCl注射液。染塵后在7d、14d、21d、28d和60d時(shí)每組分別宰殺8只大鼠，取肺組織和支氣管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid，BALF)。以髓染色觀察大鼠肺組織矽結(jié)節(jié)，以天狼猩紅染色法結(jié)合偏振光顯微鏡觀察Ⅰ、Ⅲ型膠原，以不同時(shí)間點(diǎn)的肺組織制作組織芯片，免疫組化法檢測SP-D和CC16在肺組織中的表達(dá)，用Image-

6、Pro Plus Version 4.5 for windows(TM)圖像分析系統(tǒng)定量分析Ⅰ、Ⅲ型膠原含量以及對SP-D和CC16的表達(dá)作定量分析；以Westem Blot法檢測BALF中SP-D和CC16含量的變化，用Quantity One Version4.6.2條帶分析軟件，對SP-D和CC16作定量分析。 2.染矽塵人群 以無接塵史健康體檢者為對照組，按照《塵肺病診斷標(biāo)準(zhǔn)GBZ70-2002》確定矽塵暴露組、

7、0+組、Ⅰ期矽肺組，每組30人，采血后以ELISA法檢測每份血清CC16和SP-D含量進(jìn)行分析比較，并以CC16和SP-D建立聯(lián)合診斷判別模型。 研究結(jié)果: HE組織染色法，證實(shí)氣管暴露注入二氧化硅粉塵懸液成功建立了大鼠矽肺模型。 染矽塵組大鼠各時(shí)間點(diǎn)肺組織臟器系數(shù)均高于對照組，在14d、28d、60 d有顯著性差異(P＜0.01)。染矽塵組大鼠肺組織Ⅰ、Ⅲ型膠原，與對照組比較，Ⅰ型膠原呈直線上升趨勢，在各個(gè)時(shí)間

8、點(diǎn)均有顯著性差異(P＜0.05)，而Ⅲ型膠原僅在14d、21d時(shí)有顯著性差異(P＜0.05)，在28d后上升趨緩。 對照組大鼠肺泡Ⅱ型細(xì)胞和Clara細(xì)胞胞漿內(nèi)有少量SP-D表達(dá)，而細(xì)支管周邊的Clara細(xì)胞胞漿內(nèi)高表達(dá)CC16，部分細(xì)胞核內(nèi)也可見CC16表達(dá)；染矽塵大鼠肺組織SP-D表達(dá)明顯增強(qiáng)，SP-D陽性細(xì)胞積分光密度顯著增加(P＜0.01)，14d時(shí)達(dá)到高峰，此后開始下降，而染矽塵大鼠肺組織CC16表達(dá)明顯減少，CC16

9、陽性細(xì)胞積分光密度顯著降低(P＜0.01)，并且隨著時(shí)間的延長逐漸減少，呈負(fù)相關(guān)性(rs=-0.967，P＜0.01)。7d、28d染矽塵組BALF中SP-D含量均高于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)，而CC16含量均低于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義P＜0.01)，且28d染矽塵組BALF中SP-D含量明顯高于7d染矽塵組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)，與此相反，28d染矽塵組BALF中CC16含量明顯低于7d染矽塵組，差異有統(tǒng)

10、計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)。 矽塵暴露組、0+組、Ⅰ期矽肺組血清CC16含量分別為：4.54±2.10ng/ml、3.81±1.87 ng/ml和4.04±1.87 ng/ml與對照組11.44±3.83 ng/ml比較明顯降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)；對照組內(nèi)不吸煙人群的血清CC16含量高于吸煙人群，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，矽塵暴露組、0+組、Ⅰ期矽肺組之間血清CC16含量差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。

11、O+組、Ⅰ期矽肺組血清SP-D含量(47.41±16.78)和(110.33±54.22)ng/ml，與對照組比較明顯增高，與矽塵暴露組比較，O+組、Ⅰ期矽肺組血清SP-D含量也增高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05或P＜0.01)；I期矽肺組血清SP-D含量高于O+組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)。以血清CC16和SP-D建立判別分析方程，對對照組、矽塵暴露組、Ⅰ期矽肺組的正確判別率分別為86.7％、89.2％、76.7％，總體判

12、別效率為84.2％。 研究結(jié)論: 矽塵可誘導(dǎo)染矽塵大鼠肺組織和BALF中CC16表達(dá)減少和暴露人群血清CC16含量減少，檢測CC16可反映早期Clara細(xì)胞的損傷情況。 矽塵可以導(dǎo)致染矽塵大鼠肺組織SP-D表達(dá)，從染塵后7d至60d有一拋物線型的變化過程，BALF中SP-D水平增加，以及矽塵暴露人群血清SP-D含量增加。檢測SP-D含量可反映矽塵對肺泡Ⅱ型細(xì)胞、肺泡膜通透性的損傷情況。 CC16和SP-D