N-乙酰半胱氨酸雾化吸入对特发性肺纤维化患者肺泡灌洗液TGF-β1、IL-6、VEGF 的影响

李运军 陈玉秋 何仁增 曾小康

特发性肺纤维化（IPF）是弥漫性间质性肺疾病（ILD）的常见类型，多数IPF 患者起病隐匿，主要表现为弥漫性肺泡炎、肺泡结构改变、肺间质纤维化，其病因尚不明确，流行病学研究证实，吸烟、金属粉尘等环境暴露均会导致IPF，同时IPF 具有一定的家族遗传特征，而也有研究证实年龄是IPF 发生的独立危险因素[1-2]。IPF 目前尚无法治愈，临床上主要以改善患者生活质量、延缓肺纤维化进展、延长生存期为主，因此对IPF 患者病变程度进行评估对制定个体化治疗方案至关重要[3]。近年研究证实，血清IgA、转化生长因子-β（TGF-β1）、白介素-6（IL-6）、血管内皮生长因子（VEGF）水平可以在一定程度上反映IPF 病情严重程度[4]。N-乙酰半胱氨酸是含有半胱氨酸的硫基化合物，临床研究证实，N-乙酰半胱氨酸作为一种祛痰药，高剂量口服能够起到抗氧化、抗纤维化的作用，但其临床疗效尚有争议[5]。本研究拟观察雾化吸入N-乙酰半胱氨酸对IPF 患者的临床疗效，并分析其对患者肺泡灌洗液（BALF）TGF-β1、IL-6、VEGF 水平的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集浙江省杭州市第一人民医院建德分院呼吸内科2016 年3 月—2019 年3 月所有住院后诊断为IPF 接受N-乙酰半胱氨酸治疗的患者35 例作为观察组；同时将未接受N-乙酰半胱氨酸治疗的79 例IPF 住院患者纳入数据库，通过随机数字表法抽取35 例作为对照组，收集两组患者临床数据及实验室检测资料行回顾性对比研究。本研究通过本院伦理委员会审核，符合《赫尔辛基宣言》伦理规范。

1.2 纳入及排除标准 纳入标准：（1）所有入组的IPF 患者均符合《特发性肺（间质）纤维化诊断和治疗指南（草案）》诊断标准[6]；（2）所有入组患者均接受过肺功能检测及支气管镜检查。排除标准：（1）合并有其他肺部疾病，如肺结核、病毒性肺炎、慢性阻塞性肺疾病等；（2）合并其他慢性疾病，如高血压、多器官功能障碍以及临床资料不全的患者；（3）治疗过程中有糖皮质激素、尼达尼布等用药史的患者。

1.3 治疗方法 两组IPF 患者均接受吡非尼酮（商品名：艾思瑞，北京康蒂尼药业，规格：100mg，批号20151021-03，20180711-03）抗纤维化治疗，低氧血症给予吸氧对症支持；观察组均接受N-乙酰半胱氨酸溶液（商品名：富露施，意大利赞邦，规格：3mL∶0.3g，批号19837001）雾化吸入治疗，每天1 次，每次3mL，连续治疗3 个月，对照组采用浓钠溶液1 只雾化吸入。

1.4 观察指标 对比两组患者年龄、性别、吸烟史、临床表现、IPF 家族史等临床基线资料；肺功能检测指标包括：用力肺活量（FVC）、一秒用力呼气容积（FEV1）/FVC、肺一氧化碳弥散量（DLCO）以及血氧饱和度；肺纤维化程度的实验室检测结果包括：Ⅲ型前胶原（PCⅢ）、Ⅳ型胶原（CⅣ）、血清Ⅰ型原胶展开肽（PICP）、层粘连蛋白（LN）。

TGF-β1、IL-6、VEGF 检测均采用纤支镜取支气管BALF 标本经双抗体夹心酶联免疫吸附试验（ELISA）检验，试剂盒购自上海蔚通，批号分别为tw041872、tw037889、tw039763。

1.5 统计学方法 应用SPASS 20.0 统计软件处理实验数据，计量资料采用均数±标准差（）表示，正态及方差齐性检验后进行两独立样本t 检验；计数资料行χ2检验。两连续计量资料相关性分析采用Pearson 相关分析，P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组IPF 患者临床基线资料比较 两组患者性别比例、年龄、临床表现、吸烟史及IPF 家族史方面比较，差异均无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。见表1。

表1 两组特发性肺纤维化患者临床基线资料比较

2.2 两组IPF 患者治疗前后肺功能指标比较 治疗前两组患者肺功能指标比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）；治疗后两组肺功能各指标均有改善（P＜0.05）；观察组治疗前后FVC、FEV1/FVC、DLCO 以及血氧饱和度差值较对照组更明显（P＜0.05）。见表2。

表2 两组特发性肺纤维化患者治疗前后肺功能指标比较（）

表2 两组特发性肺纤维化患者治疗前后肺功能指标比较（）

注：观察组予吡非尼酮+N-乙酰半胱氨酸溶液雾化吸入治疗；对照组予吡非尼酮+浓钠溶液雾化吸入；FVC 为用力肺活量；FEV1 为一秒用力呼气容积；FEV1/FVC 为一秒用力呼气量/用力肺活量；DLCO 为肺一氧化碳弥散量；与本组治疗前比较，aP＜0.05

2.3 两组IPF 患者治疗前后纤维化指标比较 两组患者治疗前PCⅢ、CⅣ、PICP、LN 比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；而治疗后两组各指标较治疗前均有明显改善（P＜0.05）；观察组治疗前后各指标差值均明显高于对照组（P＜0.05）。见表3。

表3 两组特发性肺纤维化患者治疗前后纤维化指标比较（）

表3 两组特发性肺纤维化患者治疗前后纤维化指标比较（）

注：观察组予吡非尼酮+N-乙酰半胱氨酸溶液雾化吸入治疗；对照组予吡非尼酮+浓钠溶液雾化吸入；PCⅢ为Ⅲ型前胶原；CⅣ为Ⅳ型胶原；PICP 为血清Ⅰ型原胶展开肽；LN 为层粘连蛋白；与本组治疗前比较，aP＜0.05

2.4 两组患者治疗前后BALF 指标比较 两组患者BALF 各检测指标治疗前比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）；治疗后两组患者TGF-β1、IL-6、VEGF 均下降（P＞0.05），且观察组治疗前后各指标差值均高于对照组（P＜0.05）。见表4。

2.5 两组患者BALF 检测指标与临床指标相关性分析 患者肺功能、肺纤维化指标差值与BALF TGFβ1、IL-6、VEGF 指标进行相关性分析显示，肺功能指标中，除FEV1 外其余指标与TGF-β1 均有明显的负相关性（r＜-0.5，P＜0.05），而纤维化指标中PCⅢ、CⅣ、PICP 与TGF-β1 均有明显的正相关性（r＞0.5，P＜0.05）；IL-6 与FEV1、LN 无明显相关性，与其余指标均表现明显相关性；除FEV1 及CⅣ外，其余肺功能与VEGF 均表现出明显的负相关性（r＜-0.5，P＜0.05），与纤维化指标表现性出显著正相关性（r＞0.5，P＜0.05）。见表5。

3 讨论

IPF 发病原因尚不明确，其主要表现为进行性非间质性纤维化，肺泡上皮细胞慢性损伤并激活异常修复过程[7]。在肺泡上皮细胞的异常修复过程中上皮间质转化（EMT）起到了重要的促进作用，针对IPF可能发病机制的药物已投入临床使用[8]。N-乙酰半胱氨酸是谷胱甘肽的前体，能够有效清除氧自由基的产生，改善肺组织损伤，对于呼吸系统疾病治疗有积极意义[9-10]。本研究结果显示，观察组肺功能指标FVC、FEV1/FVC、DLCO、血氧饱和度及纤维化指标PCⅢ、CⅣ、PICP、LN 治疗前后的差值均明显高于对照组（P＜0.05），提示N-乙酰半胱氨酸雾化吸入可明显改善IPF 患者肺功能及肺纤维化。

表4 两组特发性肺纤维化患者治疗前后支气管肺泡灌洗液检测指标比较（）

表4 两组特发性肺纤维化患者治疗前后支气管肺泡灌洗液检测指标比较（）

注：观察组予吡非尼酮+N-乙酰半胱氨酸溶液雾化吸入治疗；对照组予吡非尼酮+浓钠溶液雾化吸入；TGF-β1 为转化生长因子-β；IL-6为白介素-6；VEGF 为血管内皮生长因子；与本组治疗前比较，aP＜0.05

表5 两组特发性肺纤维化患者肺泡灌洗检测指标与临床指标相关性分析

通过支气管镜采集BALF，观察组TGF-β1、IL-6、VEGF 治疗前后的差值显著高于对照组（P＜0.05）。近年研究证实，EMT 在IPF 的发病过程中起到重要作用[11]。TGF-β1 对PI3K/Akt 途径激活肺泡上皮细胞上的酪氨酸激酶受体，许多蛋白酪氨酸激酶与纤维化的发生及进展有关，其中表达量最高的是PDGF、VEGF。VEGF 受到TGF-β1 激活诱导进而释放信号分子，成为促进成纤维细胞分化的关键步骤[12-14]。

观察组患者肺功能、肺纤维化指标差值与TGFβ1、IL-6、VEGF 指标进行相关性分析：TGF-β1、IL-6、VEGF 与肺功能指标FEV1/FVC 及DLCO 呈负相关（P＜0.05），与肺纤维化指标PCⅢ及PICP 均呈正相关（P＜0.05）。N-乙酰半胱氨酸能够抑制氧化应激反应，氧自由基损伤内质网进而介导激活Smad 和Src信号转导通路[15]，N-乙酰半胱氨酸通过雾化吸入能够有效降低肺泡内氧自由基的浓度，进而干预EMT过程的信号转导过程，而IL-6 作为EMT 与巨噬细胞极化相关通路的信号分子同样证实N-乙酰半胱氨酸的治疗机制[15-17]。

综上所述，N-乙酰半胱氨酸雾化吸入能够有效改善IPF 患者肺功能，其可能通过干预TGF-β1、IL-6、VEGF 表达水平改善患者肺纤维化程度。