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潓美第85篇论文发表…“职业病之最”矽肺病,氢氧干预新疗法!

发布于:2024-07-05

有媒体报道,65岁陈先生因经常在充满粉尘的环境中工作,在意外摔伤送急诊时,通过X光检查,发现肺部布满可疑小白点及肺积水,最终确诊为“矽肺病”,目前并无有效根治方式,主要以症状治疗为主,例如给予止咳、止痛等药物。




(陈先生X光)



矽肺又称硅肺,是尘肺中最为常见的一种类型,是由于长期吸入大量游离二氧化硅粉尘所引起,以肺部广泛的结节性纤维化为主的疾病,矽肺是尘肺中最常见、进展最快、危害最严重的一种类型[1]。


据统计,我国每年新增矽肺病患者近3万例,新发职业病中矽肺病占比达90%,属于名副其实的“职业病之最”!由于缺乏针对性治疗药物,往往预后比较差,肺移植,一种昂贵的干预措施[2]。肺灌洗,在延长患者生存期方面缺乏疗效[3]。迫切需要新的治疗方法。


近日,由山东第一医科大学、山东省职业卫生与职业病防治研究院学者,开展“氢氧气+汉防己碱改善矽肺动物实验”研究,并将试验结果成功发表到《国际免疫药理学杂志社》(International Immunopharmacology)[4]。




(论文截图)


氢分子有抗氧化、抗炎症等特点,对许多炎症相关疾病都具有潜在治疗作用,过去没有针对矽肺治疗有效性的实验研究。这也是第一篇关于氢氧气改善矽肺的实验研究论文,给将来人体试验提供了重要证据!



氢氧VS矽肺病



“氢氧气+汉防己碱改善矽肺动物实验”研究中,研究人员通过对动物矽肺模型,给与氢氧气和汉防己碱联合干预,通过组织病理学、氧化应激和肺纤维化水平等证明氢氧气和汉防己碱联合治疗(增效)能有效缓解矽肺动物肺纤维化,肺功能、炎症和氧化应激等指标也符合有效的变化。



实验过程



将试验大鼠使用随机数字表法在三个时间点随机分为五组(每组n=10),即对照组(Control)、硅肺模型组(Model)、汉防己碱干预组(Tet)、氢氧气干预组(H2)和氢氧气联合汉防己碱干预组(Tet+H2)。



实验中,氢氧气混合气(66%氢气;33%氧气)通过鼻导管以3L/min的速率输送,使用潓美氢氧气机AMS-H-03(国械注准20203080066)。



将大鼠暴露于硅尘中。对照组气管内滴入1ml生理盐水,模型组在异氟醚轻度麻醉后,气管内滴入1ml硅尘悬浮液(50mg/ml)。建模后的第二天开始干预:汉防己碱干预组大鼠每日接受30mg/kg汉防己碱的灌胃给药,氢氧气干预组大鼠每天连续吸入氢氧气4小时。在干预后第14天、第28天和第56天收集血清和肺组织样本进行分析。



实验结果



实验结果1:氢氧气联合汉防己碱减轻硅尘诱导的肺纤维化



暴露于粉尘后,大鼠逐渐表现出肺纤维化的增加,特征为纤维组织和胶原的积累,在第56天达到高峰。与模型组相比,氢氧气联合汉防己碱的干预导致纤维化显著减少,随着干预时间的延长,第56天的观察效果最为显著(图2A-C)。





(图2 点击查看大图)


(A) 肺组织切片的马松染色代表性图像(200倍),比例尺=200μm。(B) 肺纤维化评分。(C) 胶原体积分数。


实验结果2:氢氧气联合汉防己碱减轻硅尘诱导的肺部损伤


检查肺组织的HE染色病理切片以评估肺泡结构和炎症浸润情况(图3A和B)。与对照组相比,暴露于SiO2颗粒14天的大鼠表现出明显的炎症浸润。到第28天,炎症细胞增加,大鼠肺部出现结节。到第56天,大鼠肺组织的肺泡结构明显改变,结节增多。与模型组相比,所有三个干预组的肺泡结构异常和炎症浸润均有所减少。



(图3 点击查看大图)


(A) 肺组织切片的HE染色代表性图像(200倍),比例尺=200μm。(B) 肺泡炎症评分的变化。(C) 肺系数。


讨论


硅肺是一种无法治愈的职业性肺部疾病,由吸入晶体SiO2颗粒引起,它是渐进性的、不可逆的并可能导致残疾。氢氧气联合汉防己碱的干预可以减少肺部炎症、氧化应激,抑制EMT(Epithelial mesenchymal transition 上皮-间质转化)过程并改善硅肺纤维化。本研究结果显示,与模型组的病理切片相比,所有三个干预组的炎症浸润减少,纤维组织增生受到抑制,有效减少了纤维化程度。


总之,通过病理观察、炎症因子检测和蛋白表达验证,本次研究证实了氢氧气联合汉防己碱可以通过NF-κB/NLRP3信号通路减少炎症反应、氧化应激,抑制EMT过程,并改善硅肺纤维化。





(图1 氢氧联合汉防己碱减弱矽肺纤维化示意图)




最后


单独“氢氧气吸入”抑或”氢气联合汉防己碱”应对肺纤维化,此干预有效减轻了氧化应激,减少了肺部炎症,抑制了EMT过程,并改善了硅肺纤维化。我们期待更多临床研究或真实世界观察,为肺纤维化的患者展示一片充满希望的蓝天!



参考资料:


[1]矽肺.https://www.cnjx.gov.cn/OpennessContent/show/2596226.html[2022-12-13]


[2] S. Krefft, J. Wolff, C. Rose, Silicosis: an update and guide for clinician, Clin. Chest  Med. 41 (4) (2020) 709–722. 



[3] J. Pang, X. Qi, Y. Luo, et al., Multi-omics study of silicosis reveals the potential therapeutic targets PGD (2) and TXA (2), Theranostics 11 (5) (2021) 2381–2394.



[4]Li J, et al. Hydrogen combined with tetrandrine attenuates silica-induced pulmonary fibrosis via suppressing NF-kappaB/NLRP3 signaling pathway-mediated epithelial mesenchymal transition and inflammation. Int Immunopharmacol. 2024 Jun 28;138:112563.