肺損傷的修復(fù)
隨著肺損傷的發(fā)生,修復(fù)立即開(kāi)始。修復(fù)過(guò)程始于炎癥,炎癥滲出物對(duì)壞死的細(xì)胞、組織碎片等進(jìn)行處理,再由損傷部位周?chē)慕】导?xì)胞分裂增生,以完成修復(fù)過(guò)程。修復(fù)或是由損傷部位周?chē)耐N細(xì)胞來(lái)修復(fù),稱為再生(regeneration),或是由纖維結(jié)締組織來(lái)修復(fù),稱為纖維性修復(fù)。
有學(xué)者認(rèn)為可把炎癥過(guò)程視為識(shí)別(recognition)、募集(recruition)、清除(removal)和消散(resolution)四個(gè)階段,消散期也可視為修復(fù)(repair)。上文已敘及,識(shí)別期早期反應(yīng)細(xì)胞因子產(chǎn)生(如IL-1、TNFα),同時(shí)也有黏附分子表達(dá)的增加,以利白細(xì)胞移行,白細(xì)胞之所以能持續(xù)募集至炎癥部位,乃是由于浸潤(rùn)的白細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞以及其他的基質(zhì)和實(shí)質(zhì)細(xì)胞間的信息傳遞,這依賴于IL-1、TNFα、黏附因子以及趨化細(xì)胞因子的生成,CXC和CC家族中的趨化細(xì)胞因子,如IL-8,MCP-1是為代表。
一、細(xì)胞因子和趨化細(xì)胞因子在修復(fù)中的作用
(一)INF-γ
γ干擾素是Th1型淋巴細(xì)胞釋放的細(xì)胞因子之一,I型細(xì)胞因子除INF-γ外還有IL-2、IL-12和IL-18。若I型細(xì)胞因子占優(yōu)勢(shì),炎癥趨向消散。相反,Ⅱ型細(xì)胞因子,即由Th2型淋巴細(xì)胞釋放的淋巴因子,包括IL- 4、5、10、13等占優(yōu)勢(shì)時(shí),由于IL-4/IL-13有促纖維化作用,其強(qiáng)度若超過(guò)INF-γ,則Th1、Th2的平衡即傾向纖維化,有報(bào)道提及,在特發(fā)性肺纖維化患者的支氣管肺泡灌洗液中IFN-γ和Ⅲ型前膠原水平呈負(fù)相關(guān)。因此有作者認(rèn)為可把Th1型細(xì)胞因子作為清除炎癥,使病變消散,組織復(fù)原的細(xì)胞因子,而Th2型細(xì)胞因子,即IL-4、IL-13等是活化成纖維細(xì)胞,使肺細(xì)胞外基質(zhì)沉著,病變區(qū)趨向纖維化的細(xì)胞因子。
(二)趨化細(xì)胞因子
如3-3表中所示許多細(xì)胞因子均參與修復(fù)過(guò)程,當(dāng)肺組織遭受損傷后,鄰近損傷的正常細(xì)胞趨化活性增強(qiáng),在趨化因子的引導(dǎo)下,進(jìn)入病變部位,一方面受損和死亡細(xì)胞更新,一方面纖維化組織中間質(zhì)細(xì)胞增多。內(nèi)皮細(xì)胞、單核/巨噬細(xì)胞能產(chǎn)生許多細(xì)胞因子,這些細(xì)胞因子在上調(diào)組織增殖,基質(zhì)合成,趨化募集更多巨噬細(xì)胞或其他效應(yīng)細(xì)胞等方面均有重要作用。TNF-γ、MCP-1的作用已在上文中述及。
血小板來(lái)源因子(PDGF)對(duì)成纖維細(xì)胞、單核/巨噬細(xì)胞有趨化作用,成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(FGF)不但對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞有致有絲分裂作用外,對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞也有趨化作用,并引起內(nèi)皮細(xì)胞合成血纖維蛋白溶酶原激活劑,釋放膠原酶,這對(duì)于毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞向原來(lái)存在有細(xì)胞外基質(zhì)的部位移行起著重要作用。
表3-3 細(xì)胞因子在修復(fù)和纖維化中的主要作用
En內(nèi)皮細(xì)胞;Ep上皮細(xì)胞;F成纖維細(xì)胞;Mo單核/巨噬細(xì)胞;P-血小板
二、生長(zhǎng)因子在修復(fù)肺損傷中的作用
當(dāng)慢性炎癥持續(xù)存在,促纖維化的多種細(xì)胞因子在趨化因子復(fù)合作用下,各種生長(zhǎng)因子的參與加強(qiáng)了細(xì)胞聚集、增殖。細(xì)胞外基質(zhì)合成增加,使肺損傷的部位得以修復(fù)。
PDGF3、FGF、胰島素樣生長(zhǎng)因子-1(IGF-1)和TGF-β均為在修復(fù)過(guò)程中發(fā)揮作用的生長(zhǎng)因子,其中以TGF-β的作用最為重要。
TGF-β存在著三種結(jié)構(gòu)即TGF-β1、TGF-β2和TGF-β3,在肺損傷的修復(fù)中TGF-β1的作用最強(qiáng),刺激成纖維細(xì)胞產(chǎn)生前膠原,使膠原蛋白,纖維連結(jié)蛋白,透明質(zhì)酸等細(xì)胞外基質(zhì)蛋白合成增加,同時(shí)抑制蛋白水解酶的活性,減少細(xì)胞外基質(zhì)降解。在博來(lái)霉素處理的鼠中,可以見(jiàn)到肺纖維化中,TGF-β1占主要部分,系由巨噬細(xì)胞產(chǎn)生。當(dāng)以抗TGF-β1和β2的中和抗體被動(dòng)免疫動(dòng)物時(shí),可以明顯降低羥脯氨酸水平,可說(shuō)明肺膠原含量降低。在特發(fā)性肺纖維化患者肺中,以免疫組化方法觀察,可以發(fā)現(xiàn)TGF-β1的表達(dá)位于支氣管上皮細(xì)胞,蜂窩肺囊腔上皮細(xì)胞和增生的Ⅱ型肺泡上皮細(xì)胞上。在外源性物質(zhì),如LPS、博來(lái)霉素均能刺激TGF-β的分泌。一些內(nèi)源因子,如IL-1和TNF-α可上調(diào)TGF-β使其作用擴(kuò)展、放大。這些資料均顯示TGF-β在肺損傷修復(fù)中的重要地位。
三、血管新生(angiogenesis)
修復(fù)過(guò)程中,血管的新生十分重要。在特發(fā)性肺纖維化患者肺中顯示出血管新生的增強(qiáng),這是由于血管生成作用的CXC趨化細(xì)胞因子IL-8過(guò)度表達(dá),和血管穩(wěn)定作用的CXC趨化細(xì)胞因子、IFN誘導(dǎo)的IP-10的下調(diào),導(dǎo)致促生成與穩(wěn)定兩種作用的失衡所致。在博來(lái)霉素誘發(fā)的肺纖維化鼠肺中MIP-2和IP-10也與纖維化的程度呈相關(guān)關(guān)系。當(dāng)以中和抗體或外源性IP-10耗竭內(nèi)源性的MIP-2時(shí),都可以使博來(lái)霉素引起的肺纖維化的程度減輕,與肺中血管新生的減少有關(guān)。因此,肺纖維化時(shí)肺血管的新生也是十分需要重視的。
總之,深入研究肺損傷和修復(fù)這個(gè)極其復(fù)雜的病理生理過(guò)程,透徹了解其發(fā)生發(fā)展規(guī)律,是為對(duì)抗肺損傷的危害和扼制過(guò)度修復(fù)的重要基礎(chǔ),只有當(dāng)這些基礎(chǔ)性的研究有了突破性進(jìn)展,相關(guān)疾病的診斷治療才有望長(zhǎng)足提高。
(朱元玨)
參考文獻(xiàn)
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