背景与目的矽肺是目前我国最重要的职业病,是由于长期吸入大量游离二氧化硅(SiO2)粉尘所引起,以肺部广泛的结节性纤维化为主的疾病。主要表现为弥漫性肺泡炎、肺泡单位结构紊乱和肺纤维化,最终导致肺脏结构和功能的严重破坏。肺泡巨噬细胞及其溶酶体的功能在矽肺发病过程中起重要作用。自噬(autophagy)是指从双层膜包裹部分胞质和细胞内需降解的细胞器、蛋白质等成分形成自噬体(autophagosome),并与溶酶体融合形成自噬溶酶体,降解其所包裹的内容物,以实现细胞本身的代谢需要和某些细胞器的更新。自噬的功能很广泛,可能参与多种疾病的发病过程,包括肝脏和肾脏的纤维化,但是,自噬对矽肺形成过程是否有影响目前还未见报道。本研究的目的是为了观察自噬在SiO2诱导大鼠矽肺形成过程中的作用。方法雄性SD大鼠60只,体重150-200g,根据初始体重将大鼠随机分成5组,每组12只,并平均分为两个观察时间点(2个月与4个月)。1组为阴性对照组,一次性气管内灌注生理盐水,此后隔日用生理盐水灌胃；2组为氯喹对照组,一次性气管内灌注生理盐水,此后隔日用生理盐水灌胃；3组为SiO2模型组,一次性气管内灌注SiO250mg/只；4组为SiO2模型组,一次性气管内灌注SiO250mg/只,此后隔日灌胃给氯喹50mg/kg;5组为氯喹预处理组,先隔日灌胃给氯喹50mg/kg,持续2周,然后一次性气管内灌注SiO250mg/只,此后隔日灌胃给氯喹50mg/kg.实验期间每日观察大鼠活动、进食情况和可能出现的体征,每周隔天一次称重,观察生长情况。染尘2个月时各组处死一半动物,称量大鼠体重,解剖后分离肺脏称重,并计算肺系数。取肺组织常规病理制片,HE染色观察肺组织病理学改变,MASSON染色观察肺纤维化,透射电镜观察肺巨噬细胞超微结构变化。Western blotting法检测肺组织匀浆中自噬相关蛋白P62和LC3水平,并用免疫组化方法检测P62和LC3在肺组织中的表达。染尘4个月时,处死另一半动物,同样进行上述各项检查。结果在矽肺形成过程中,跟阴性对照组相比,氯喹对照组体重没有明显改变,SiO2染尘三组大鼠的体重增长有减缓趋势,但只有氯喹预处理组的差异具有统计学意义(P<0.05)。在实验终点解剖大鼠得肺脏可见,阴性对照组与氯喹对照组的肺脏均呈粉红色,大小正常,质地软,无明显异常发现；但是三个SiO2染尘组大鼠的肺呈粉白色,且明显增大,质地韧,全肺表面弥漫性散在分布着白色斑点结节,质地硬,但与SiO2模型组比较,氯喹处理组和氯喹预处理组程度稍轻,肉眼看SiO2模型组大鼠的肺病变更严重。肺系数氯喹对照组与阴性对照组没有显著性差异,三个染尘组与阴性对照组比较均显著升高,差异有统计学意义,同时,与SiO2模型组比较,氯喹处理组和氯喹预处理组的肺系数明显降低,且差异有统计学意义。HE染色观察,阴性对照组与氯喹对照组大鼠肺脏,肺泡结构完整,无明显异常发现。SiO2模型组肺泡壁增厚,肺间质增宽并互相融合,巨噬细胞聚集且纤维组织增生形成,多个矽结节连接成片并发生明显纤维化；氯喹处理组和氯喹预处理组较SiO2模型组病变轻,可见炎性细胞浸润及多个独立的矽结节,纤维组织增生。MASSON染色观察,氯喳处理组与氯喹预处理组在2个月终点时胶原纤维的量较SiO2模型组明显减少,差异有统计学意义；但是在4个终点时发现胶原纤维的量与SiO2模型组无明显差异。电镜下观察SiO2模型组与对照组比较发现巨噬细胞与Ⅱ型肺泡上皮细胞中溶酶体活跃,存在较多自噬溶酶体并发生浑浊、膨胀,甚至发生空泡化。在2个月终点时免疫组化检查发现氯喹处理组与氯喹预处理组的p62表达较SiO2模型组增多,差异有统计学意义,但在4个月终点时观察p62表达较SiO2模型组减少,差异有统计学意义。LC3在2个月和4个月终点的表达均较SiO2模型组明显降低,差异具有统计学意义。Western blotting结果,氯喹处理组与氯喹预处理组的P62和LC3表达均较SiO2模型组减少,差异有统计学意义。结论在本实验条件下,抑制自噬可以延缓矽肺发展的进程,但最终不能改变矽肺的病理结局。