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背景:
生产性粉尘是严重威胁劳动者健康且是我国职业工作场所最普遍的职业有害因素。截止到2010年,接触生产性粉尘引发的尘肺病依然是我国发病率最高的职业病。2010年全国共报告尘肺病新病例23812例,报告尘肺病例数占职业病报告总例数的87.42%;其中94.21%的病例为煤工尘肺和矽肺,分别为12564例和9870例。在近三年我国每年新发职业病人群中,尘肺的新发病例几乎维持在80~90%之间,且发病工龄有缩短的趋势[1]。我省尘肺病具有发生率高、患者群体庞大的特点,针对此现状政府部门也已出台《河南省职业病防治规划(2010~2015年)》,尘肺病将是未来五年我省职业病防治的重中之重。由于对尘肺患者和暴露人群尚无有效的早期诊断和有效的健康监护方法,一经传统的X线胸片确诊,病人肺部纤维化进程已无药物可逆转,不仅严重减低患者生命质量,减少社会劳动力,而且增加了社会经济负担。因此寻找能早期诊断和与尘肺病肺纤维化进程评价相关的生物标志物,及时发现高危人群并作出预警,成为尘肺病早期诊治的关键。
近年来国内外不少学者为寻找尘肺早期筛检和肺纤维化进程评价的生物标志物作了不懈努力,并取得一定的成果。如在抗氧化剂、凋亡相关因子、细胞外基质、细胞因子类和基因多态性等的研究方面取得一些进展。尽管在这些研究中有些指标具有一定的特异性和敏感性,但需要通过肺活检、肺灌洗或支气管肺泡灌洗等侵入手段获得标本,使应用受到很大限制。迄今为止,大部分与尘肺相关的生物标志物在特异性和敏感性方面存在不足,未有突破性进展。因此,很有必要寻找一些新的不需要通过入侵手段就能得到的尘肺早期筛查,特别是可以用于评价和监测肺间质纤维化进程的生物标志物。
多配体蛋白聚糖-2(Syndecan-2,SDC2)是一种跨膜蛋白聚糖,属于硫酸乙酰肝素蛋白聚糖类的多配体蛋白聚糖(syndecan)家族成员,SDC2在肺组织中存在于肺巨噬细胞、内皮细胞和成纤维细胞中。趋化因子配体18(CC-chemokineligand-18,CCL18)属CC族趋化因子,在肺组织中主要有肺泡巨噬细胞分泌。已有的研究证实,SDC2、CCL18等基因的高表达与肺间质纤维化相关,所以将其应用于尘肺病肺纤维化研究,将为会尘肺病的诊治提供新的分子靶点。
本研究主要通过酶联免疫吸附实验(ELISA)和实时定量RT-PCR检测SDC2和CCL18在患者血清中的蛋白浓度和血细胞中的基因表达变化,发现新的与尘肺病早期诊断和肺纤维化进程评价相关的生物标志物。同时探讨尘肺病患者不同影像分期、肺功能、接触粉尘性质(矽肺/煤工尘肺)等因素对外周血中这些基因表达的影响,建立可以用于尘肺病筛查和肺纤维化进程评价的新分子水平血液学检测方法,为我省尘肺病的防治研究奠定重要实验基础。
方法:
1.研究对象
尘肺组:77例尘肺病患者的血样标本取自2011年5月至10月河南省职业病防治研究院职业病科,均为男性,年龄为56.35±8.03岁。在知情同意的情况下,同时收集研究对象流行病调查表,并由专业人员进行血样采集。
健康对照组:取同期该院162例男性健康体检者,无粉尘接触职业史,均排除心、脑、肝、脾、肾、肺等脏器的器官性及纤维化疾病,年龄为53.70±7.17岁。
2实验方法
2.1肺功能检测
采用日本生产的Autospiro-507肺功能仪对77例尘肺患者进行肺功能测定。测定指标为FVC(用力肺活量)、FEV1(第1秒用力肺活量,常以FEV1%表示)、一秒率(FEV1/FVC%)、最大通气量(MVV),以及各指标的预测值。
2.2 ELISA法检测血清中CCL18和SDC2的浓度水平
血清CCL18、SDC2的浓度水平检测采用双抗体夹心ELISA法。R&D公司进口分装CCL18试剂盒购自郑州宝信生物技术有限公司,严格按说明书操作指南进行ELISA检测,质量控制和定标结果均在要求范围内。
2.3 Real-Time PCR检测CCL18和SDC2基因的表达
采用实时定量RT-PCR方法,以SYBR Green法和Taqman探针法分别检测样本中SDC2和CCL18基因的相对表达量。分析CCL18和SDC2基因在病例组和对照组、病例组不同分期之间、矽肺/煤工尘肺之间的表达变化。
3统计分析
采用SPSS12.0对数据进行统计学分析。采用Kolmogorov-Smimov(K-S)正态性检验评价病例组与对照组人群数据是否正态,检验水准α=0.1。对于符合正态分布的数据采用t检验,非正态分布数据采用秩和检验,分别分析对照组与病例组受检者外周血中CCL18、SDC2基因的表达差异是否有统计学意义,以及不同影像分期、肺功能、不同接尘性质(矽肺/煤工尘肺)等因素对这些基因表达水平的影响(α=0.05)。
4结果:
(1)尘肺组血清中CCL18的浓度水平和基因转录水平均高于健康对照组,差异均具有统计学意义(P<0.05);尘肺组血清中SDC的浓度水平和基因转录水平均略高于健康对照组,差异均无统计学意义(P>0.05):
(2)尘肺组中,矽肺患者血清中CCL18的浓度水平和基因转录水平均高于煤工尘肺,差异均有统计学意义(P<0.05);矽肺患者血清中SDC2含量水平和基因转录水平均略高于煤工尘肺,差异均无统计学意义(P>0.05):
(3)尘肺组CCL18的浓度水平和基因转录水平均与患者肺功能损害程度有相关关系;而SDC2的血清含量水平和基因转录水平与患者肺功能损害程度无相关关系。
5结论:
初步研究显示,CCL18可能参与了尘肺肺纤维化发生发展过程,其表达水平随着患者疾病严重程度的增加而升高,且可能在矽肺与煤工尘肺之间有不同的生物学作用。
虽然尘肺组血清SDC2含量和基因表达水平与健康对照组比没有统计学差异,但不能排除SDC2与尘肺病的发生发展没有关系。