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背景:矽肺的发病机制中,一般认为肺巨噬细胞与石英(SiO2)相互作用而产生的诸多因子在矽肺发生发展过程中起到关键性作用。在呼吸道中,致密的黏膜上皮细胞被认为具有重要的机械屏障作用,然而越来越多的证据证实呼吸道黏膜上皮细胞在感染和过敏原刺激中发挥关键性主动防御作用。矽肺病人中普遍存在慢性炎症反应和机体免疫功能的紊乱。同时,肺上皮细胞和肺巨噬细胞对矽肺发生发展起到不可忽视的地位。然而,SiO2在肺上皮细胞和肺巨噬细胞免疫应答中的确切机制至今尚未清楚。目的:阐明呼吸道上皮细胞和肺巨噬细胞在矽肺形成过程中所起的作用并初步探讨其分子作用机制;初步探讨CCAAT-增强子结合蛋白-β(CCAAT-Enhancer-Binding Protein-beta, C/EBPβ)在实验性矽肺大鼠肺组织和人肺腺癌上皮细胞源细胞株(human pulmonary epithelial-derived cell line, A549)中的表达及其意义。探讨了不同浓度石英刺激后,在人急性单核细胞性细胞株(Human acute monocytic leukemia cell line, THP-1)中人类白细胞抗原(humam leucocyte antigen, HLA)-1, 2类分子的表达。并试图从炎症和免疫两个方面探讨了矽肺的发病机制。方法:建立大鼠矽肺模型,分别在染尘后第1、8、15、22、29、36、43、50、57和64d(天)各处死3只试验组和1只对照组大鼠。免疫组化SABC法检测C/EBPβ在30例实验性矽肺模型大鼠和10例正常大鼠肺组织中的表达,对C/EBPβ阳性细胞的类型、分布进行分析。常规体外培养A549细胞,在细胞生长对数期传代24h后加入石英生理盐水混悬液,进行不同浓度或时间的诱导;运用半定量逆转录酶聚合酶链式反应(Reverse Transcriptional polymerase chain reaction, RT-PCR)法检测其细胞中IL-6, CRP和C/EBPβmRNA水平。常规体外培养THP-1细胞,细胞生长旺盛,传代24h后加入石英生理盐水混悬液,进行不同浓度或时间的诱导;运用流式细胞仪检测其细胞表面中HLA-Ⅰ,HLA-DR水平。结果:C/EBPβ在大鼠实验性矽肺肺组织中表达较正常大鼠明显增强(P<0.01)。在染尘1-29天(以尘细胞灶和细胞性结节为主)和36-64天(以结节中成纤维细胞明显增生为主)的大鼠矽肺组织中,C/EBPβ表达的程度明显不同,差异有显著性。培养的A549细胞在不同浓度和不同时间的SiO2诱导下,进行IL-6、CRP、C/EBPβmRNA表达的测定,其表达呈浓度和时间的依赖性;与对照组相比,差异均有显著性(P<0.05)。培养的THP-1细胞在不同浓度和不同时间SiO2的诱导下,流式细胞仪检测HLA-DR表达随SiO2浓度的增加而增加。结论:SiO2可能通过直接或间接活化巨噬细胞和上皮细胞内C/EBPβ,通过调控众多下游靶基因的表达等多种途径参与了矽肺纤维化的形成和发展。免疫组化法证实C/EBPβ在大鼠实验性矽肺肺组织内的上皮细胞和多种炎性细胞中明显表达,提示C/EBPβ在局部的炎症中可能起着重要作用。炎症因子IL-6和CRP mRNA的明显表达能客观反应炎症反应的程度。另一方面,石英可通过刺激巨噬细胞释放相关细胞因子介导细胞和体液免疫。综上所述,矽肺的发生机制是一个错综复杂的过程,但炎症反应也即固有性免疫和适应性免疫功能的紊乱可能对其发生和发展起到极为重要的作用。