背景与目的尘肺病(pneumoconiosis)目前在我国接尘工人中仍然发病率较高、危害较严重，而且对其尚无有效的治疗手段。通过研究，筛选出能够反映接尘工人暴露及效应的生物标志物，对于接尘工人的早期预警、健康监护及生物监测，提高尘肺病的预防控制水平，具有重要的实际意义。大量资料表明，多种细胞因子参与了纤维化的发生、发展过程，其中转化生长因子β1(transforming growth factor beta1，TGF-β1)、血小板源性生长因子(platelet derived growth factor，PDGF)和结缔组织生长因子(connective tissue growth factor，CTGF)等对调控肺成纤维细胞的分裂、增殖及胶原蛋白的合成与降解起着十分重要的作用。TGF-β1是一类多效性多肽，其生物学活性十分广泛，主要促进间质来源细胞的增殖、分化和移行等功能，如促进成纤维细胞增殖，增加成纤维细胞分泌纤粘素和胶原等细胞外基质等。它既能正调控又能负调控细胞的增殖、分化和凋亡等生物过程。TGF-β1参与纤维化过程的发生已经明确，其中包括肝纤维化、肺纤维化、肾纤维化、皮肤纤维化等，且研究者所在研究小组发现TGF-β1与煤工尘肺的发生发展可能有着密切的关系；CTGF的表达在多种纤维化疾病中有上调现象，可能仅次子TGF-β1的产生量。Inkinen K等在大鼠创伤愈合模型实验中发现，原位杂交实验结果表明成纤维细胞样细胞高表达CTGF；该大鼠创伤愈合模型实验结果表明CTGF的表达和TGF-β1、PDGF一起在创伤愈合过程中都是上调的，且CTGF在mRNA和蛋白两方面的表达均与TGF-β1和PDGF的表达相关；另在肾小球体外实验中TGF-β1通过Smad2信号传导通路来调节CTGF的表达。这些研究都提示TGF-β1、CTGF和PDGF三者在纤维化发生发展过程中有着一定的相关关系。TGF-β1在以往的器官纤维化中已经研究较多，与尘肺病关系的也有一定研究，但具体的作用机制不清楚。而CTGF和PDGF与器官纤维化的关系有一定的研究，但其与尘肺病的关系尚未见报道。此研究通过动物实验和人群调查研究两个方面，采用RT-PCR(reverse transcription-polymerase chain reaction)、免疫组织化学和ELISA(enzyme linked immunosorbent assay)等技术，从基因及其蛋白两个层次同时来观察分析CTGF、TGF-β1和PDGF三个细胞因子在尘肺病发生发展过程中的表达水平及其意义，探讨细胞因子在尘肺发病中的作用和机制，为研究尘肺的接触和效应生物标志物提供理论依据，为进一步改进尘肺病的预警和健康监护提供可能的理论依据。1 CTGF、TGF-β1和PDGF在大鼠尘肺组织中的表达水平及其意义1．1实验模型的建立：选用河南省实验动物中心提供的SPF健康成年SD大鼠40只，合格证号为豫动字410117号，体重185～212g，健康状况良好，随机将动物分为实验组和对照组。用准备好的石英粉尘悬液采用支气管灌注法进行动物实验模型的制备。大鼠染尘后45天处死，剪下肺脏，用生理盐水冲洗干净，大部分放入液氮罐保存，小部分用体积分数为10％的中性福尔马林灌注固定。1．2实验方法：采用提总RNA试剂盒提取大鼠肺组织标本RNA，通过1％琼脂糖凝胶电泳及RNA的OD值评估RNA的含量和纯度；使用上海生工生物工程技术服务有限公司的AMV第一链cDNA合成试剂盒进行cDNA的反转录；RT-PCR扩增β-actin检测逆转录效果；采用RT-PCR和免疫组织化学方法分别对动物实验组中的实验组和对照组中大鼠体内CTGF、TGF-β1和PDGF的基因表达量和三种基因编码蛋白表达量进行分析；统计学分析中数据以(?)±S表示；两组间比较采用独立样本t检验，3个细胞因子间相关关系采用皮尔逊相关分析；检验水准为双侧a=0.05。采用Biosens Digital Imaging System图象分析系统对免疫组织化学结果进行半定量分析，最后用独立样本t检验对半定量结果进行分析；3个细胞因子的蛋白表达量间相关关系采用皮尔逊相关分析；检验水准为双侧a=0.05。1．3结果：通过对动物实验模型中CTGF、TGF-β1和PDGF基因表达与蛋白表达结果的分析，CTGF、TGF-β1和PDGF基因在实验组大鼠肺组织中的表达量高于对照组大鼠肺组织中的表达量；CTGF、TGF-β1和PDGF表达量之间在基因和蛋白两方面均呈正相关。2尘肺病患者血清中TGF-β1、PDGF和CTGF表达水平变化及其意义2．1调查对象：病例组：由河南省职业病防治研究所和平顶山煤业集团职业病医院按《尘肺X线诊断标准》(GBZ70-2002)确诊的河南省平顶山市和许昌市男性无尘肺0~+5例和65例尘肺病患者共70例，其中矽肺病患者24例，煤工尘肺病患者41例，均无免疫系统疾病和其它纤维化性疾病。平均年龄为65.50±5.44岁，接尘年限为26.41±6.38年，主要工种为采矿工、掘进工等高接尘工种。对照组：77例男性医院健康体检者，无粉尘接触职业史，均排除心、脑、肝、肾、肺等脏器的器质性及纤维化性疾病，平均年龄为60.08±8.24岁。2．2调查方法：问卷调查：每位调查对象均接受问卷调查，内容包括：个人一般情况、粉尘作业史、尘肺病诊断史、既往病史和家族史等；血样采集：全部研究对象取清晨空腹静脉血，离心分离血清，4℃保存备用；血清TGF-β1、CTGF和PDGF浓度的检测：采用双抗体夹心ELISA法检测，实验操作严格按照试剂盒说明书进行；统计学分析：应用Excel 2000对全部调查和测定结果建立数据库，SPSS 13.0软件包进行数据的统计分析，检验水准a=0.05。2．3结果：无尘肺0~+组血清TGF-β1、CTGF和PDGF含量分别高于尘肺病各期和正常对照组；病例组尘肺病患者血清TGF-β1、PDGF含量均高于对照组；尘肺病患者血清TGF-β1、PDGF含量随着期别的增加而降低，血清CTGF含量随着期别的升高而增加。病例组尘肺病患者血清中TGF-β1与PDGF呈正相关关系。3结论3．1结果提示，CTGF、TGF-β1和PDGF可能参与了尘肺的发生过程，为尘肺病的预警和健康监护提供有意义的生物学指标。3．2结果提示，细胞因子TGF-β1、PDGF表达水平与尘肺病的发生、接尘种类存在一定的相关关系。