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编号:10504260
矽肺免疫因素的研究现况
http://www.100md.com 《实用医学进修杂志》 2000年第0期
     作者:屈峰 郑金榆 肖长义 付承英

    单位:屈峰 郑金榆(湖北三峡学院医学院临床医学系96级03班 宜昌 443003);肖长义 付承英(组织胚胎学教研室)

    关键词:

    实用医学进修杂志00zj11

    自从Viglian提出矽肺免疫学以来,矽肺免疫的研究得到了长足的发展。邓鸿业,沈凌讯等[1~2]综合报道:①巨噬细胞与矽肺纤维化病变的发生有密切关系;②矽肺病人肺结核发病率高,实验性矽肺动物的抗病毒及抗结核等免疫力降低;③部分矽肺病可伴随出现自身免疫性疾病:如全身硬皮病、类风湿尘肺,系统性红斑狼疮(SLE),皮肤肌炎,类风湿性关节炎[3]。这几方面有力地说明了免疫因素变化在矽肺发病过程中的重要性作用以及矽肺病变对免疫功能的影响。随着免疫组化,免疫电泳等一系列新技术的发展,国内外学者在矽肺的免疫方面做了大量的实验研究,也取得一定的成就和进展现综述如下。
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    1 矽肺的抗原

    矽肺患者体内是否存在着矽肺特异性抗原?对这一问题曾在1974、1983年有[4,5]人通过大量的动物实验发现:矽肺大鼠的矽尘所在之处肺组织存在具有复杂成份的与矽肺病相关的“矽肺相关抗原”。最初吸入肺内的石英粉尘(SiO2)晶体为半抗原,进入机体后有选择性的吸附于血清中的r-球蛋白上,组成复合抗原。此复合抗原可刺激机体的免疫系统,产生相应的抗体沉积于矽尘所在的肺间质中。矽肺的肺组织内具有复杂的抗原成份,既存在有与矽肺有关的“矽肺相关抗原”,也存在有正常的肺组织抗原和肝、肾、脾,肌肉组织相关的抗原成份,这些自身抗原是由SiO2半抗原吸附r-球蛋白变性而形成的。且已证明,它来自肺巨噬细胞。后来孙顺仙、刘正亮[6]在证实此种抗原物质时,利用SDS-PAGE法及免疫电泳法,分析加尘的人肺巨噬细胞中抗原成份,并利用其抗血清检查矽肺病人血液中是否存在着矽肺相关抗原物质,实验未检出正常人和矽肺病人血清中含有此种抗原。总之,至于矽肺患者体内是否存在着矽肺特异性抗原还有待于进一步研究证实。
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    2 特异性免疫

    2.1 细胞免疫

    迄今为止国内外许多研究资料均证实:矽肺患者的T淋巴细胞数量,细胞免疫功能降低[7~10]。国内学者在测定矽肺患者细胞免疫功能时发现植物血凝素(PAH)刺激反应敏感性低于正常人,外周血淋巴细胞转化率(LTT)和有丝分裂指数降低,活玫瑰花环形成(Ea-PFC)减少,淋巴细胞非特异性酸性醋酸萘酯酶(ANAE)试验活性下降,同位素-3H胸腺嘧啶核苷的参入量下降。这些结果表明:矽肺患者细胞免疫功能降低。黄曙海等[11]在研究大鼠矽肺局部免疫功能变化时的,结果发现肺引流淋巴结总细胞数、淋巴细胞数、肺引流淋结中CD3+、CD4+、B淋巴细胞数均高于对照组。作者推测矽肺细胞免疫功能减弱原因可能与肺组织以及肺引流淋巴结中Th细胞亚群细胞数量和比例有关。单克隆抗体的产生为深入了解体内淋巴细胞亚群的变化提供了可靠的方法。最近国内学者[12]对160例矽肺患者外周血中OKT4,OKT8及OKT4/OKT8比值并与100例健康献血员比较发现不同病期矽肺患者T淋巴细胞亚群百分比OKT4随着病期的升级有逐渐下降趋势,相反OKT8细胞有逐渐增高趋势,且与正常对照组有比较显著差异(P<0.01),但OKT4/OKT8比值随病期发展逐渐下降,OKT4(49.50±1.20)低于对照组(54.66±2.812),OKT8(40.28±0.97)高于对照组(34.1±2.311),提示矽肺病人体内有细胞免疫功能紊乱现象。海老原勇检查后认为OKT8细胞(28.5±8.0)和对照组(26.9±7.5)差别不大,看来对此需深入研究。
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    2.2 体液免疫

    2.2.1 循环免疫复合物与补体免疫球蛋白 在矽肺的体液免疫中,以Ⅲ型变态反应为主。有学者[13]对单纯性矽肺患者血清中循环免疫复合物(CIC)测定时发现,Ⅱ、Ⅲ期矽肺患者均高于正常且Ⅱ期高于Ⅰ、Ⅲ期。而彭宣宪[14,15]在采用ELISA捕捉法测定患者的免疫球蛋白特异性激活补体类循环免疫复合物(Ig/C3-CIC、IgM,IgG和IgA/C3-CIC)的测定结果显示:IgG和IgA/C3-CIC的阳性率与矽肺的确诊和是否脱离接尘环境相关,而IgM/C3-CIC的阳性率则与两者无关。分析发现,仅IgA/C3-CIC的阳性率与矽肺病变的严重程度呈明显的正相关具有非常显著差异,且IgM,IgG和IgA/C3的阳性率均与患者的年龄,病理和接尘时间,Ig和C4水平无关,而与C3水平显著相关。这与IgM,IgG通过经典途径激活,IgA通过旁路途径激活理论一致。提示只有IgA/C3-CIC升高是补体下降的主要原因。因此IgA在矽肺病变中作用较大,Cojocaru研究发现[16]:C3补体水平在矽肺Ⅰ和Ⅱ期下降,C反应蛋白(CRP)在Ⅲ期升高,CIC的高水平与疾病分期无关。Jamas认为[17]CIC浓度虽不能反应矽肺病变程度,但可间接反应B淋巴细胞高度活跃性,CIC的形成可能继发于SiO2诱导的巨噬细胞表面改变。检测各项矽肺的血清免疫球蛋白发现:免疫蛋白IgA、IgG较正常显著增高[2],但各期矽肺间差别不大,IgM无变化。补体C3主要参与抗原抗体的保护性免疫反应和免疫损伤,尹忠诚发现ⅠⅡ期均高于对照组,而Ⅲ期无明显改变,认为与巨噬细胞活动性相对减弱有关。
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    2.2.2 自身抗体 近年来对于矽肺患者自身抗体方面的研究较多,以往的研究表明:矽肺病人中存在有自身抗体,Jones报告[18] 39例矽肺患者中44%的病人抗核抗体(ANA)可检出,Vang报告31例矽肺患者ANA阳性率26%,James 报告[17]矽肺病人ANA阳性率占26%即出现自身免疫反应,James通过比较认为所有这些抗体的出现不能预测矽肺的过程,亦不能判断其分期或疾病严重程度。而尹忠诚[19]研究血清自身抗体测定时的结果证实尘肺患者体内存在着自身免疫异常,自身抗体的出现与尘肺病变及合并感染有一定的相关性,但这些抗体都是非器官特异的,是尘肺病变的产物。总之,大量研究表明:矽肺病人中存在病理情况下才出现的抗体-自身抗体,即自身免疫反应。虽然在矽肺患者血中可查到多种自身抗体,但并不能认为其合并自身免疫性疾病。自身免疫性疾病的出现是由于矽肺患者T抑制性淋巴细胞功能降低所致。

    目前在矽肺免疫方面的研究均揭示细胞免疫低下,而体液免疫增强,然而对此种变化的原因及其相互关系,虽有一定研究并提出了一些假设,但目前尚缺乏令人信服的机制,有待进一步阐明。
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    3 非特异性免疫

    3.1 巨噬细胞

    在矽肺免疫中巨噬细胞究竟充当一个什么角色?一直是一些学者在探讨矽肺的病因学时所重视的问题。Brain发现矽尘吸入肺内,能引起肺泡巨噬细胞和粒细胞数目增加。肺巨噬细胞(Mφ)对吸入肺内的SiO2进行清除,吞噬粉尘颗粒后,崩解产物与粉尘相互作用中,放出的多种产物,在矽肺发病中起到了重要作用。近年来,矽肺的研究集中在肺巨噬细胞上。肺巨噬细胞的分泌产物大约100多种[20],主要分为:①细胞激素(γ-IFN、βIL-1、α-TNF等);②酶类;③生物活性脂(PGE、PGD白三烯);④氧代谢产物;⑤蛋白质(抗蛋白酶、抑制剂、补体等);⑥游离脂肪酸;⑦抗氧化剂,这7类。以IL-1、α-TNF研究的较为深入,对矽肺的发病有较大影响作用。

    3.1.1 白细胞介素1(IL-1) ①有人研究证实人类的肺巨噬细胞(AM)接触粉尘后可以释放IL-1。国内外学者[21~24]通过实验研究表明IL-1等有效地促进成纤维细胞FB增殖及其胶原的合成。IL-1能影响FB合成金属蛋白酶,胶原产物及PGE的功能,其中以αIL-1刺激成纤维细胞分泌PGE2的能力较βIL-1更强,Arnold[25]等认为IL-1对FB影响是通过依赖PGE通道来调节的。陈非[26]等人研究这发现IL-1产生水平与促FB增殖的能力不呈平行关系,SiO2作用下的AM其IL-1产生能力较低,但促FB生长能力较强。SiO2对AM作用与LPS的作用正好相反。而且发现在矽肺状态下,肺巨噬细胞自我维持生存能力明显增高,无血清培养2周,还有60%以上细胞存活,上清仍有显著的促FB生长能力,但是上清不能检出IL-1和TNF活性。这结果提示:在矽肺间质纤维化过程中,存在尚未明确的促FB生长物质;②IL-1影响多核白细胞,使淋巴细胞活化增殖分泌淋巴因子如MCF(巨噬细胞趋化因子)、MAF(巨噬细胞活化因子)、MIF(巨噬细胞移动抑制因子)增强巨噬细胞吞噬能力,补充多核白细胞到肺内,然后通过白细胞释放氧代谢产物及激素参与尘肺纤维化[27,20~23]
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    3.1.2 肿瘤坏死因子a(α-TNF) 有人[21~23,27]通过动物试验及体外培养证实,肺Mφ同SiO2等共同培养后可释放α-TNF ,并可增加肺Mφ的mRNA表达。体内研究也证明SiO2引起肺纤维化需TNF参与[24]。近年来,TNF在矽肺发病作用受到注意。陈莉等实验[28]证明:染矽尘后,大鼠肺局部TNF活性水平升高,白蛋白、总蛋白含量相应变化,而血清TNF活力未见明显变化,α-TNF :①活化炎症细胞选择性抑制肿瘤;②刺激内皮细胞和成纤维细胞合成IL-1与生长因子;③刺激肺巨噬细胞分泌对中性粒细胞产生趋化作用的物质,活化白细胞;④引起肺毛细血管通透性增加,使局部白蛋白水平相应增加,使矽肺大鼠BALF(支气管肺泡灌洗液)中白蛋白水平相应增加[29]。虽然对AM释放的生物活性因子在特定条件下研究较多,但在整体条件下,使导致肺实质间质的损伤和致纤维化过程可能是相当复杂的调控网络,有关这方面的研究还很少,但可以预料,这对矽肺的发病,预防有很大的作用。
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    3.2 红细胞免疫及血沉

    自红细胞免疫系统提出之后,进展较大,已发现其有清除免疫复合物、识别、储存、提呈抗原、促进T、B淋巴细胞免疫应答时增强巨噬细胞吞噬能力和NK细胞(自然杀伤细胞),LAK(淋巴因子活化的杀伤细胞)细胞的杀伤力等免疫功能[30]。李宇飞[31]等人发现矽肺病人的RBC-C3b-RT(红细胞受体花环率)下降,而RBC-IC-RT(红细胞IC花环率)升高,表现为继发性红细胞免疫功能低下(代偿性),并提出了5种推测。虽现已知红细胞与白细胞免疫关系十分密切,有促进吞噬作用及各类淋巴细胞的免疫功能,扩大免疫效应等作用[25],但究竟红细胞免疫与矽肺的发病有特异性联系尚无报道,有待深入。有学者鉴定[32]实验研究发现矽肺患者RCLA(红细胞免疫粘附功能)高于对照组这对于防止CIC沉积有意义,Siegel解释[33]认为红细胞能通过膜表面的红细胞C3b受体粘体附循环免疫复合物(CIC)并运送到单核巨噬系统加以清除。
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    谭洪等[34]研究发现,矽肺患者白蛋白减少,α2及γ球蛋白增加。由于粉尘的Adjuvant效应及免疫反应,导致T淋巴细胞免疫功能低下,B淋巴细胞免疫功能亢进,各种自身免疫性疾患发病率高,具有叠连形成,导致ESR亢进的病理基础,也可反映矽肺的免疫状态。

    4 结语

    以上从矽肺抗原、非特异性免疫、特异性免疫几个方面综述了矽肺发病时机体的免疫功能变化的情况。既然矽肺发病时,有免疫因素的参与和免疫功能的变化,并且影响矽肺的发生发展过程。那么能否通过预防性改变机体的免疫状态,来清除SiO2,从而逆转矽肺的病变呢?目前尚未见到有关改变机体的免疫状态与发病关系方面的研究报道,有待进一步研究阐明,这对研究尘肺的发病机理,预防及治疗有着深远的意义。

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