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細(xì)胞因子在百草枯中毒致肺纖維化中的作用研究進(jìn)展

2021-10-19 08:24:54孫陽陽王永安
關(guān)鍵詞:肺纖維化纖維細(xì)胞生長因子

孫陽陽,駱 媛,王永安

(1.軍事科學(xué)院軍事醫(yī)學(xué)研究院毒物藥物研究所,抗毒藥物與毒物學(xué)國家重點實驗室,北京 100850;2.96604部隊醫(yī)院藥劑科,甘肅 蘭州 730030)

百草枯(paraquat,PQ)是一種使用廣泛的速殺性除草劑,有很強(qiáng)毒性。PQ中毒主要損傷肺組織,早期引起肺泡炎、肺水腫和肺出血等,肺纖維化是PQ致死的主要原因[1-2]。由于PQ化學(xué)結(jié)構(gòu)與內(nèi)源性聚胺類似,經(jīng)消化道攝入體內(nèi)后,被肺泡上皮細(xì)胞通過主動轉(zhuǎn)運方式攝入并蓄積,中毒后30 h肺PQ濃度可達(dá)血液循環(huán)中的數(shù)倍。PQ在細(xì)胞色素P450酶等作用下產(chǎn)生大量活性氧及活性氮,引起氧化應(yīng)激和脂質(zhì)過氧化,進(jìn)而導(dǎo)致線粒體損傷和細(xì)胞內(nèi)氧化還原失衡,進(jìn)一步加劇氧化應(yīng)激損傷;此外,也會導(dǎo)致NF-κB活化,繼而誘導(dǎo)炎癥相關(guān)酶、細(xì)胞因子和趨化因子的產(chǎn)生[3-4]。這些細(xì)胞因子在PQ所致的肺纖維化發(fā)展中發(fā)揮了關(guān)鍵作用,涉及肺上皮細(xì)胞損傷、肌成纖維細(xì)胞活化、上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)和細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix,ECM)沉積等肺纖維化進(jìn)展的關(guān)鍵過程。本文對細(xì)胞因子在PQ中毒所致肺纖維化中的作用以及基于細(xì)胞因子的靶向治療策略進(jìn)行綜述,為發(fā)現(xiàn)PQ中毒治療新靶點和特效解毒藥物研發(fā)提供依據(jù)。

1 炎性細(xì)胞因子在百草枯所致肺纖維化中的作用

PQ所致肺纖維化的形成經(jīng)歷損傷-修復(fù)-再損傷-過度修復(fù)的復(fù)雜過程,損傷后的肺上皮細(xì)胞和巨噬細(xì)胞可介導(dǎo)各類炎癥因子的釋放,如白細(xì)胞介素6(interleukin-6,IL-6)、IL-17和腫瘤壞死因子 α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)這些炎癥因子可維持肺組織持續(xù)炎癥,進(jìn)而加劇肺組織損傷,此外這些炎癥因子還可通過促進(jìn)EMT和成纖維細(xì)胞分泌ECM促進(jìn)肺纖維化。

1.1 白細(xì)胞介素6通過促進(jìn)EMT加劇肺纖維化

EMT是多種疾病發(fā)生發(fā)展的基本過程,被認(rèn)為參與了肺纖維化的發(fā)生發(fā)展過程,經(jīng)EMT途徑由上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)變的間充質(zhì)細(xì)胞被認(rèn)為是肌成纖維細(xì)胞的潛在來源之一。IL-6可通過IL-6/信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子3(signal transducers and activators of transcription 3,STAT3)通路促進(jìn)EMT的進(jìn)展,加重肺纖維化[4]。研究發(fā)現(xiàn),PQ中毒患者入院后24 h,3 d和7 d,其血清中IL-6持續(xù)高表達(dá)[5];IL-6在PQ暴露的小鼠肺組織中也呈時間-劑量依賴性增加,并通過促進(jìn)EMT加速肺纖維化進(jìn)程[6];此外,使用補(bǔ)體成分5a(complement component 5a,C5a)抗體阻斷C5a活化可降低PQ所致小鼠肺纖維化組織中IL-6表達(dá)的增加,從而顯著減輕肺組織病理損傷,減輕肺纖維化,維持肺泡隔結(jié)構(gòu)的相對完整[7]。

1.2 白細(xì)胞介素17通過炎性反應(yīng)促進(jìn)肺纖維化

IL-17家族由6種結(jié)構(gòu)相關(guān)的細(xì)胞因子IL-17A(IL-17),IL-17B,IL-17C,IL17D,IL-17E(IL-25)和IL-17F組成[8]。在肺纖維化小鼠模型中發(fā)現(xiàn),CD4+和γδT細(xì)胞通過表達(dá)IL-17A可誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞增加并引起肺纖維化,IL-17受體缺陷小鼠相比野生型小鼠表現(xiàn)出更輕的纖維化癥狀[9]。小鼠染毒PQ后,IL-17表達(dá)顯著上調(diào)并通過活化NF-κB P56和募集中性粒細(xì)胞引起炎癥“瀑布效應(yīng)”進(jìn)而加劇肺損傷,在通過腹腔注射中和抗體阻斷IL-17A后,急性肺損傷明顯減輕[10];免疫調(diào)節(jié)劑維生素D也可顯著降低PQ暴露7 d后小鼠肺泡灌洗液中IL-17的表達(dá)增加,減少肺組織中膠原沉積,減輕肺纖維化[11]。

1.3 腫瘤壞死因子α通過刺激炎癥介質(zhì)產(chǎn)生促進(jìn)肺纖維化

TNF-α是巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的重要細(xì)胞因子之一,是宿主防御中的重要成分,在各種損傷和刺激后均迅速釋放[12]。研究證實,TNF-α在肺纖維化小鼠的肺組織中表達(dá)顯著增加,且可通過NF-κB通路促進(jìn)肺部靜息間充質(zhì)干細(xì)胞活化并轉(zhuǎn)化為肌成纖維細(xì)胞;抑制TNF-α可顯著減輕小鼠肺纖維化程度[13]。給予免疫調(diào)節(jié)劑FTY720治療(每周2次,連續(xù)用藥4周)后,在給藥早期(第3天)即可顯著降低PQ染毒小鼠支氣管灌洗液中TNF-α和IL-6的表達(dá);給藥4周后可顯著降低小鼠肺組織中ECM主要成分Ⅰ型和Ⅲ型膠原蛋白的表達(dá),同時顯著減輕小鼠肺纖維化[14]。

2 促肺纖維化細(xì)胞因子在百草枯所致肺纖維化中的作用

在肺纖維化發(fā)展過程中,多種促纖維化細(xì)胞因子對維持肺纖維化狀態(tài)中至關(guān)重要,如轉(zhuǎn)化生長因子 β(transforming growth factor-β,TGF-β)、結(jié)締組織生長因子(connective tissue growth factor,CTGF)、血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、血小板衍生生長因子(plateletderived growth factor,PDGF)和低氧誘導(dǎo)因子1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)。其主要的作用機(jī)制包括調(diào)控成纖維細(xì)胞增殖、遷移和活化并促進(jìn)其分泌大量ECM;此外,這些細(xì)胞因子還可促進(jìn)肺上皮細(xì)胞凋亡和EMT。

2.1 轉(zhuǎn)化生長因子 β通過誘導(dǎo)肌成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)分化和上皮細(xì)胞EMT促進(jìn)肺纖維化

靜息的成纖維細(xì)胞活化為肌成纖維細(xì)胞并持續(xù)存在是肺纖維化的重要病理特征,此過程中成纖維細(xì)胞在一系列細(xì)胞因子作用下轉(zhuǎn)變?yōu)榧〕衫w維細(xì)胞,從而使細(xì)胞中平滑肌肌動蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)表達(dá)增加,應(yīng)力纖維形成,細(xì)胞遷移、收縮增強(qiáng)并產(chǎn)生大量ECM,最終形成肺纖維化[15]。在PQ中毒早期,巨噬細(xì)胞分泌的TGF-β促進(jìn)成纖維細(xì)胞分化為肌成纖維細(xì)胞[16];與肌成纖維細(xì)胞的活化高度相關(guān)的α-SMA蛋白高度表達(dá),分化后的肌成纖維細(xì)胞開始大量分泌ECM,進(jìn)一步加劇肺纖維化。已發(fā)現(xiàn)的TGF-β超家族有3種亞型(TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3),所有亞型均與 TGF-β2受體結(jié)合形成二聚體,此二聚體再募集并活化TGF-β1受體并進(jìn)一步活化下游包括基質(zhì)金屬蛋白酶9(matrix metalloproteinase-9,MMP-9)等一系列受體信號通路引起組織纖維化[17]。研究表明,PQ中毒后,TGF-β在血清和肺組織中表達(dá)均顯著升高,PQ可促進(jìn)TGF-β1表達(dá)增加及其下游Smad2/3磷酸化從而激活TGF-β/Smad通路,并進(jìn)一步引起EMT 和纖連蛋白分泌[18]。TGF-β1特異性抑制劑SB431542可阻斷PQ引起的A549細(xì)胞EMT產(chǎn)生,降低α-SMA蛋白的表達(dá),同時也抑制了A549細(xì)胞的遷移[19]。

2.2 結(jié)締組織生長因子通過誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞活化和ECM分泌促進(jìn)肺纖維化

CTGF是一種參與細(xì)胞增殖、血管生成、腫瘤發(fā)展和組織纖維化等病理生理過程的細(xì)胞因子。肺組織中靜息的成纖維細(xì)胞很少表達(dá)CTGF,但CTGF在TGF-β或其他細(xì)胞因子介導(dǎo)的肺纖維化組織及肺成纖維細(xì)胞中高表達(dá),CTGF可被TGF-β信號通路直接誘導(dǎo)過表達(dá)進(jìn)而促進(jìn)成纖維細(xì)胞分化為肌成纖維細(xì)胞,并獲得纖維化表型[20]。Tung等[21]發(fā)現(xiàn),在人肺成纖維細(xì)胞中,PQ可通過激活血管緊張素通路增加CTGF的表達(dá)并促進(jìn)人肺成纖維細(xì)胞(MRC-5)分泌更多的膠原蛋白。暴露于PQ的MRC-5 CTGF表達(dá)顯著增加;使用CTGF刺激MRC-5可促進(jìn)其增殖、遷移并向肌成纖維細(xì)胞分化,同時α-SMA蛋白和膠原蛋白表達(dá)顯著上調(diào)[22]。將使用小干擾 RNA(small interference RNA,siRNA)沉默CTGF后的MRC-5細(xì)胞暴露PQ后,金屬蛋白酶組織抑制因子2(tissue inhibitor of metalloproteinase-2,TIMP-2)、MMP-2和MMP-9等肺纖維化標(biāo)志物表達(dá)顯著下降,MRC-5細(xì)胞增殖和遷移能力亦受到抑制[23]。蘇等[24]研究發(fā)現(xiàn),大鼠PQ中毒2周后,出現(xiàn)肺泡壁明顯增厚、間充質(zhì)細(xì)胞增多呈成纖維細(xì)胞樣外觀、膠原沉積呈斑片狀分布等肺纖維化癥狀,并伴有CTGF表達(dá)顯著升高;使用慢病毒介導(dǎo)短發(fā)夾RNA(short hairpin RNA,shRNA)干擾PQ染毒大鼠肺組織CTGF的表達(dá)后,大鼠呼吸系統(tǒng)癥狀和肺病理損傷明顯改善。

2.3 血管內(nèi)皮生長因子通過刺激成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)分化和ECM分泌促進(jìn)肺纖維化

VEGF是一類具有促進(jìn)血管通透性增加、ECM變性、血管內(nèi)皮細(xì)胞遷移、增殖和血管形成等生理功能的超家族[25]。VEGF是最有效的血管生成刺激因子之一,肺組織中VEGF過表達(dá)會使肺血管通透性增加而導(dǎo)致肺水腫。體外研究發(fā)現(xiàn),VEGF特定亞型VEGF165a可直接刺激成纖維細(xì)胞分化并表達(dá)更多纖連蛋白[26]。在VEGF超家族中,VEGF-A被認(rèn)為與肺纖維化發(fā)展密切相關(guān)[27]。體內(nèi)研究發(fā)現(xiàn),PQ染毒大鼠21 d后,肺組織中VEGF-A表達(dá)顯著增加,同時肺纖維化標(biāo)志物TIMP-1、Ⅰ型膠原蛋白、MMP-1和TGF-β等表達(dá)也顯著增加,Masson染色顯示出現(xiàn)明顯纖維化[28]。

2.4 血小板衍生生長因子通過激動成纖維細(xì)胞增殖和ECM分泌促進(jìn)肺纖維化

PDGF可促進(jìn)成纖維細(xì)胞的有絲分裂、增殖和分化,并引起ECM沉積[29],從而參與纖維化發(fā)生機(jī)制。黃敏等[30]報道大鼠染毒PQ后,從第7天開始PDGF表達(dá)逐漸升高,第27天時達(dá)到峰值,并且隨著PDGF的表達(dá)增高,肺組織中的膠原纖維增生也逐漸加重。此外,體內(nèi)外研究均證實,PDGF受體抑制劑可明顯抑制肺上皮細(xì)胞凋亡,減輕肺成纖維細(xì)胞增殖和肺纖維化。尼達(dá)尼布(Nintedanib)是一種酪氨酸激酶抑制劑,可同時抑制PDGF受體、成纖維細(xì)胞生長因子受體和VEGF受體,從而阻斷成纖維細(xì)胞的增殖、遷移和分化以及ECM的分泌等纖維化過程。此外,尼達(dá)尼布在肺纖維化動物模型中同樣表現(xiàn)出顯著的抗纖維化和抗炎活性[31]。

2.5 低氧誘導(dǎo)因子-1 α通過糖酵解重編程促進(jìn)肺纖維化

研究發(fā)現(xiàn),肺纖維化模型小鼠HIF-1α/丙酮酸脫氫酶激酶1(pyruvate dehydrogenase kinase 1,PDK1)介導(dǎo)的糖酵解重編程是一種關(guān)鍵的代謝改變,可促進(jìn)成纖維細(xì)胞的分化和纖維化進(jìn)程[32]。大鼠暴露PQ 2 h后,肺組織中HIF-1α表達(dá)顯著增加,大鼠呈肺纖維化表現(xiàn)[33];A549細(xì)胞暴露PQ后HIF-1α表達(dá)亦顯著增加,細(xì)胞EMT標(biāo)志性蛋白α-SMA表達(dá)也增加,將HIF-1α基因沉默后,PQ暴露的細(xì)胞EMT程度減輕[32]。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),HIF-1α可通過Snail和β-連環(huán)蛋白(catenin)通路促進(jìn)PQ誘導(dǎo)的大鼠肺纖維化[34],阿托伐他汀可通過下調(diào)HIF-1α/β-連鎖蛋白通路在體內(nèi)、外降低EMT標(biāo)志性蛋白α-SMA和波形蛋白(vimentin)的表達(dá),從而減輕PQ引起的EMT和肺纖維化[35]。

3 抗纖維化細(xì)胞因子在百草枯所致肺纖維化中的作用

肝細(xì)胞生長因子(hepatocyte growth factor,HGF)、脂聯(lián)素(adiponectin,APN)、褪黑素和成纖維細(xì)胞生長因子21(fibroblast growth factor21,F(xiàn)GF21)等內(nèi)源性抗纖維化細(xì)胞因子,可對抗炎性細(xì)胞因子和促纖維化細(xì)胞因子介導(dǎo)的纖維化效應(yīng)。這些細(xì)胞因子可通過抑制氧化應(yīng)激減輕肺上皮細(xì)胞的損傷和EMT,此外,還可通過拮抗成纖維細(xì)胞的活化、減少ECM的分泌抑制肺纖維化。一些抗纖維化細(xì)胞因子還可直接減少促纖維化細(xì)胞因子的產(chǎn)生,發(fā)揮間接抑制肺纖維化的作用。

3.1 肝細(xì)胞生長因子調(diào)節(jié)成纖維細(xì)胞凋亡和降解ECM抑制肺纖維化

HGF是一種作用于上皮細(xì)胞、造血細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞等多種細(xì)胞,可調(diào)節(jié)細(xì)胞生長、運動和形態(tài)發(fā)生的多功能因子。在肺組織中HGF可通過誘導(dǎo)肺上皮和內(nèi)皮細(xì)胞的存活和增殖,以及減少肌成纖維細(xì)胞的累積從而抑制肺纖維化[36]。小鼠肺纖維化模型中給予外源性HGF可通過增加肺組織中MMP活性以降解肌成纖維細(xì)胞分泌的ECM,促進(jìn)肌成纖維細(xì)胞凋亡,從而顯著緩解肺纖維化,提示HGF可能是治療肺纖維化的潛在靶點[37]。通過尾靜脈注射骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞,可顯著增強(qiáng)PQ染毒大鼠肺組織中HGF表達(dá)和降低TGF-β1的表達(dá),減輕大鼠肺纖維化[38]。

3.2 脂連蛋白通過降低氧化應(yīng)激抑制肺纖維化

APN是一種脂肪細(xì)胞來源的蛋白,由一個30 ku的單體蛋白經(jīng)翻譯后修飾成不同的多聚體,并分泌到循環(huán)中。APN具有多種生物學(xué)特性,與脂連素受體1和脂連素受體2結(jié)合后,可發(fā)揮抗動脈粥樣硬化、抗糖尿病、抗炎活性以及細(xì)胞保護(hù)作用,已證明APN可降低VEGF表達(dá)[39]。He等[40]報道,A549細(xì)胞暴露于PQ 24 h后再給予APN可明顯逆轉(zhuǎn)PQ引起的細(xì)胞損傷和線粒體功能紊亂,APN通過激活腺苷酸活化蛋白激酶〔adenosine 5′-mono-phosphate(AMP)-activated protein kinase,AMPK〕通路降低PQ引起的氧化應(yīng)激損傷。研究發(fā)現(xiàn),APN可有效降低PQ染毒小鼠肺組織中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量等氧化應(yīng)激產(chǎn)物,減輕炎癥細(xì)胞的浸潤[41];此外,小鼠PQ染毒后0,24和48 h給予APN,可劑量依賴性降低肺組織中TGF-β1,CTGF和α-SMA及外周循環(huán)中MMP-9和TIMP-1的表達(dá),減輕肺纖維化。體外實驗亦證實,APN可降低肺成纖維細(xì)胞Ⅲ型膠原蛋白的表達(dá),從而減輕PQ引起的肺纖維化[42]。

3.3 褪黑素通過降低氧化應(yīng)激、炎癥因子及促纖維化因子表達(dá)水平抑制肺纖維化

褪黑素是一種有效的抗氧化劑,可誘導(dǎo)抗氧化酶表達(dá),清除自由基,調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡和自噬途徑[43]。研究發(fā)現(xiàn),褪黑素能顯著降低PQ染毒大鼠血清MDA含量,增加SOD和過氧化物酶等抗氧化酶的活性,降低PQ引起氧化應(yīng)激和脂質(zhì)過氧化損傷;此外,褪黑素還可降低PQ染毒大鼠血清中NF-κB活化,降低TGF-β,TNF-α和IL-6水平[44]。在體外實驗中,負(fù)載褪黑素的納米膠囊可降低PQ中毒所引起的DNA損傷,降低PQ誘導(dǎo)的A549細(xì)胞毒性[45]。

3.4 成纖維細(xì)胞生長因子21通過減少氧化應(yīng)激及促纖維化因子抑制肺纖維化

FGF21可調(diào)控能量平衡和胰島素敏感性,還可通過轉(zhuǎn)錄激活因子4(activating transcription factor 4,ATF4)參與氧化應(yīng)激調(diào)節(jié)[46]。小鼠腹腔注射FGF21抑制NF-κB促炎通路,減少促纖維化分子纖溶酶原激活物抑制劑1(plasminogen activator inhibitor-1,PAI-1)和TGF-β的表達(dá)。FGF21可顯著減少PQ染毒A549細(xì)胞的TGF-β、Ⅰ型膠原和α-SMA的表達(dá),降低肺纖維化小鼠肺組織內(nèi)膠原沉積、降低MDA水平和炎性細(xì)胞的浸潤[47]。

綜上所述,PQ中毒導(dǎo)致肺損傷進(jìn)而釋放大量細(xì)胞因子,其中炎癥細(xì)胞因子和促纖維化細(xì)胞因子可加劇肺纖維化。此外,一些抗纖維化細(xì)胞因子卻能抑制肺纖維化。這些細(xì)胞因子之間的失衡和表達(dá)差異導(dǎo)致肺纖維化。

4 百草枯致纖維化的細(xì)胞因子靶向治療策略

細(xì)胞因子和細(xì)胞間信號轉(zhuǎn)導(dǎo)在PQ致肺纖維化中發(fā)揮了重要作用,其阻斷劑可在一定程度上減輕PQ中毒引起的肺纖維化。因此,基于炎癥細(xì)胞因子和促肺纖維化細(xì)胞因子的拮抗或阻斷藥物可能會成為靶向治療PQ致纖維化的新策略。

圖1 細(xì)胞因子參與百草枯中毒致肺纖維化過程.IL-6:白細(xì)胞介素6;IL-17:白細(xì)胞介素17;TNF-α:腫瘤壞死因子-α;TGF-β:轉(zhuǎn)化生長因子β;VEGF:血管內(nèi)皮生長因子;CTGF:結(jié)締組織生長因子;PDGF:血小板衍生生長因子;HIF-1α:低氧誘導(dǎo)因子1α;HGF:肝細(xì)胞生長因子;APN:脂聯(lián)素;FGF21:成纖維細(xì)胞生長因子21.

4.1 抑制炎癥細(xì)胞因子

研究發(fā)現(xiàn),糖皮質(zhì)激素可通過直接抑制NF-κB表達(dá)降低其下游其他炎性細(xì)胞因子水平,還可通過下調(diào)STAT等基因來減少干擾素,IL-5和IL-6等炎癥因子的表達(dá)[48]。環(huán)磷酰胺是一種有效的免疫抑制劑,可顯著減輕自身免疫性疾病癥狀和炎癥反應(yīng)。單用環(huán)磷酰胺(15 mg·kg-1)可顯著降低PQ中毒大鼠血清中TGF-β1水平,減輕肺損傷,降低中毒大鼠死亡率[49]。臨床使用糖皮質(zhì)激素聯(lián)合環(huán)磷酰胺治療PQ中毒效果更好,患者生存率可達(dá)75%[50],因此在標(biāo)準(zhǔn)治療的基礎(chǔ)上,糖皮質(zhì)激素聯(lián)合環(huán)磷酰胺已成為目前臨床上常用救治PQ中毒及其引起的肺纖維化的有效策略[51]。然而,一項隨機(jī)臨床試驗表明,高劑量免疫抑制治療方案(靜脈注射環(huán)磷酰胺1 g·d-1,給藥2 d;甲潑尼龍1 g·d-1,給藥3 d;然后口服地塞米松8 mg,3 d-1,給藥14 d)相對安慰劑組并未明顯改善患者死亡率,但該試驗證實持續(xù)2周口服地塞米松可使PQ中毒患者生存率有所提高。由此提示糖皮質(zhì)激素聯(lián)合環(huán)磷酰胺治療PQ中毒在臨床應(yīng)用中還需權(quán)衡利弊。

4.2 抑制促纖維化細(xì)胞因子

目前,已批準(zhǔn)上市用于治療肺纖維化的藥物吡非尼酮和尼達(dá)尼布等均具有抗促纖維化細(xì)胞因子作用。吡非尼酮具有抗炎、抗氧化應(yīng)激和抗纖維化作用[52]。一項吡非尼酮聯(lián)合潑尼松龍治療PQ引起的肺纖維化臨床試驗發(fā)現(xiàn),單用吡非尼酮即可降低肺組織中羥脯氨酸(膠原組織的主要成分之一)含量,抑制TGF-β1和 TNF-α表達(dá),減輕肺纖維化[53]。PQ中毒大鼠連續(xù)霧化吸入吡非尼酮14 d的抗纖維化作用優(yōu)于經(jīng)胃給藥[54]。在多項自發(fā)性纖維化臨床試驗研究中發(fā)現(xiàn),酪氨酸激酶抑制劑尼達(dá)尼布可阻斷血小板源性生長因子受體(platelet-derived growth factor receptor,PDGFR)、血管內(nèi)皮生長因子受體1-3和成纖維細(xì)胞生長因子受體1-3,從而改善自發(fā)性肺纖維化患者肺功能,減輕肺纖維化[55]。研究發(fā)現(xiàn),尼達(dá)尼布可有效降低PQ染毒老年小鼠血清中的TNF-α和IL-6水平,減輕肺纖維化及肺炎癥浸潤程度,其作用機(jī)制可能與PDGFR/蛋白激酶B/胞外信號調(diào)節(jié)激酶信號通路介導(dǎo)的抗炎癥和抗凋亡作用有關(guān)[56]。然而,尼達(dá)尼布用于治療PQ所致肺纖維化的臨床試驗鮮有報道,其臨床治療效果還需進(jìn)一步觀察。

4.3 應(yīng)用抗纖維化細(xì)胞因子

通過給予PQ中毒動物模型應(yīng)用抗纖維化細(xì)胞因子,表現(xiàn)出良好的對抗PQ毒性的效果;PQ中毒大鼠給予促肝細(xì)胞生長因子干預(yù)后,其MDA含量、NF-κB和TGF-β1表達(dá)量均顯著降低,SOD和GSH-Px活力性增加[57]。褪黑素同樣在多種動物模型中表現(xiàn)出拮抗PQ引起的氧化應(yīng)激、脂質(zhì)過氧化、細(xì)胞凋亡等損傷的效應(yīng)[58-59]。其治療效果還需進(jìn)一步驗證。

此外,一些中藥也表現(xiàn)出對PQ所致肺纖維化的治療作用。使用血必凈靜脈注射聯(lián)合常規(guī)治療可有效降低患者血清中的TGF-β和Ⅲ型膠原蛋白水平,顯著降低患者死亡率[60-61]。大株紅景天注射液結(jié)合常規(guī)對癥治療PQ中毒患者,可顯著降低患者肺纖維化發(fā)生率,降低患者死亡率、延長存活時間、縮短住院時間[62]。此外,刺檗和甜菜根提取物在動物實驗中也表現(xiàn)出對抗PQ所致肺損傷和肺纖維化的潛在作用[63],但臨床效果仍需進(jìn)一步驗證。

5 結(jié)語

PQ致肺纖維化損傷過程異常復(fù)雜,涉及氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng)、成纖維細(xì)胞活化和ECM分泌等過程,在上述過程中均有炎性細(xì)胞因子、促纖維化細(xì)胞因子、抗纖維化細(xì)胞因子調(diào)控及參與,這些細(xì)胞因子對肺纖維化的發(fā)展及轉(zhuǎn)歸的調(diào)節(jié)涉及TGF-β、Wnt、Snail和β連環(huán)素等通路。眾多細(xì)胞因子在PQ致肺纖維化過程中相互作用,構(gòu)成一個復(fù)雜的細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò),其機(jī)制尚未完全闡明,目前也尚未發(fā)現(xiàn)PQ中毒特效解毒藥物。但多項體內(nèi)外研究結(jié)果表明,通過拮抗促纖維化細(xì)胞因子和炎癥細(xì)胞因子的治療以及補(bǔ)充抗纖維化細(xì)胞因子的治療,均可抑制炎癥細(xì)胞浸潤、延緩肺纖維化進(jìn)展,尤其多項實驗證實抗肺纖維化藥物吡非尼酮可降低PQ中毒小鼠肺組織中TNF-α和TGF-β1表達(dá),減少肺組織中ECM的沉積,抑制肺纖維化,延長中毒小鼠存活時間[53,64],提示基于細(xì)胞因子的靶向治療可能在抑制PQ中毒早期肺間充質(zhì)纖維化發(fā)生、減輕PQ中毒癥狀中發(fā)揮重要作用,為臨床PQ中毒救治提供新策略。

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