支气管肺泡灌洗在矿山尘肺诊治中的应用

出处：按学科分类—自然科学总论 北京出版社《现代科技综述大辞典上》第1131页（4092字）

尘肺是指在劳动过程中由于吸入一定量的生产性粉尘引起的以肺组织纤维化病变为主的全身性疾病。

在矿山劳动卫生工作中，最主要的任务之一是防治尘肺的发生、发展。据1990年全国尘肺流行病学调查结果，矿山工人尘肺例数位居首位。

支气管肺泡灌洗(BAL)是诊治肺疾患的一种日益受到重视的方法，其基本原理是用支气管镜或Carlens双腔管深入肺内部，通过管道注入液体并回收。不仅可以直接获取肺脏深部泡腔内的有形的或无形的成分进行检测分析，作病因诊断；还可以清除肺泡内沉积物，去除病因，起到治疗作用。根据灌洗范围不同，可分为全肺的、肺叶的、肺段的或亚肺段的灌洗，根据不同目的，选择不同的灌洗方法。如用于诊断肺部疾患可选用肺叶灌洗或肺段灌洗，用于治疗可选用全肺灌洗，后者又可分为全肺大容量灌洗和全肺小容量分叶灌洗，前者是指给予大量的液体一次灌洗单侧肺或双侧肺，后者则是指一次灌洗一个肺段或肺叶，连续灌洗一侧肺或双侧肺。

1919年，Winteriz利用BAL治疗肺炎双球菌引起的实验性狗肺炎。1967年，R．Ramirez用大容量灌洗治疗肺泡脂蛋白沉着症患者。

1974年Reynolds把支气管肺泡冲洗液(BALF)中的蛋白、细胞作为肺部感染、结节病、原发性间质性肺炎、过敏性肺炎等肺疾患的辅助诊断指标。1982年，Mason利用全肺灌洗治疗1例混合尘肺。

1988年第7届国际尘肺会议报道，不仅应用BAL方法研究有毒物质的肺毒性的及职业性的肺间质性疾患的鉴别和早期诊断，而且从细胞和分子水平研究职业性肺疾患的病变和发生机理，在临床应用也取得一定成果。中国于80年代中后期先后在山西、广西、南京等地系统地开展了支气管肺泡灌洗在实验性尘肺和尘肺患者中的应用，分析了BALF中磷脂、磷脂亚类、蛋白、细胞和酶的变化，探讨了上述指标在尘肺早期诊断中的意义。

矿山尘肺种类较多，但以硅肺最为严重，发病率高，进展快。尽管各种尘肺致病因素即粉尘的成分不同，但其发生发展遵循一定的规律，早期表现为肺泡巨噬细胞数量增加，功能活跃，肺泡Ⅰ型上皮细胞受损，Ⅱ型上皮细胞增生增殖，分泌大量的肺表面活性物质；随着病变的发生发展，肺纤维化逐渐加重，细胞学数量改变不明显，但功能有明显的变化。因此，利用BAL获取肺内细胞和生化成分，对于辅助诊断尘肺、评价尘肺发生发展具有一定的意义。

硅肺患者BALF中细胞总数明显增加，以肺泡巨噬细胞和淋巴细胞为主，中性粒细胞较少，速发型硅肺细胞总数明显高于一般型硅肺。

Voisin报道94例煤矿接尘工人BALF中细胞学变化，细胞总数高于非接尘工人，以肺泡巨噬细胞和淋巴细胞为主。山西医学院郭鼐等，从80年代初曾在动物体上进行多次实验研究BALF，结果表明大鼠经气管注入石英尘后，BALF中细胞总数明显增多，染尘后7天中性粒细胞明显增加，认为是一种早期非特异性反应；随着染尘时间的延长，肺泡巨噬细胞增多。

大鼠自然染石英尘也表明，染尘后90天BALF中细胞达高峰，以肺泡巨噬细胞为主，是正常组的19倍，以后逐渐下降，但仍高于正常组2～3倍。而煤石英尘和煤尘组BALF中细胞数虽然增加，但远不如石英组明显。

不同性质的粉尘对BALF中细胞数的影响不同，而且各种粉尘的理化特性、毒性与BALF中细胞学的改变有一定的关系。

硅肺病人BALF中的肺泡巨噬细胞存活率与正常人无明显差异，约90%左右，但功能差异较大，活性氧自由基增加约为正常人的2～7倍，重新加入石英后，肺泡巨噬细胞活性氧只有轻度的增加，而正常肺泡巨噬细胞可增加5倍左右。活性氧的主要功能是作用于细胞膜上多聚不饱和脂肪酸，使其氧化成饱和脂肪酸，从而使细胞受损。硅肺、煤硅肺患者肺泡巨噬细胞脂质过氧化物增加，说明活性氧在肺泡巨噬细胞受损过程中一直起作用。

染石英尘大鼠，BALF中肺泡巨噬细胞脂质过氧化物在染尘早期升高幅度高于染尘晚期，而超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-px)和还原型甘谷胱甘肽(GSH)含量一直处于低水平。煤石英对肺泡巨噬细胞脂质过氧化物影响较弱，SOD和GSH-px变化不明显。由于活性氧自由基的持续作用，硅肺病人和煤硅肺病人肺泡巨噬细胞体积增大，细胞表面伪足，皱褶减少，呈光秃或平滑状，细胞有时出现不规则形改变，细胞膜出现许多囊泡样改变和“网眼”、“洞”样结构，呈衰老型细胞，即细胞的反应能力减退，细胞毒性产物增多(如溶酶体)，细胞膜流动性、通透性均发生改变。

肺泡巨噬细胞除了本身功能发生改变外，可以释放大量的水解酶(如胶原酶、组织蛋白酶、弹性蛋白酶等)破坏组织细胞，促进尘肺的发生发展。肺泡巨噬细胞受损还可以释放大量的炎性介质和致纤维化因子，硅肺患者和煤硅肺患者肺泡巨噬细胞酸性磷酸酶和磷脂酶A₂活性升高(主要功能是分解磷脂产生花生四烯酸，合成白三烯和前列腺素类炎性介质)。染石英尘大鼠肺泡巨噬细胞白三烯(LTB₄)和前列腺素(PGE₂)分泌增加。

硅肺患者肺泡巨噬细胞分泌纤维粘连蛋白、肺泡巨噬细胞来源的生长因子(AMDGF)和白细胞介素－1(IL－1)均高于正常人；将硅肺患者肺泡巨噬细胞上清液加入纤维母细胞培养体系中，纤维母细胞摄取3^H-TdR明显增加，说明肺泡巨噬细胞不仅有促进纤维母细胞生长作用，而且还可促进胶原纤维的合成和分泌。

尘肺的发生、发展不仅和肺泡巨噬细胞有关。

而且还和淋巴细胞的功能有关。粉尘对肺泡巨噬细胞功能的影响，改变了肺脏局部免疫功能，硅肺病人BALF中CD₄∶CD₈下降〔4〕，CD₃和CD₄细胞数量下降，并且和接尘工龄及尘肺病变有关。

在尘肺病变形成过程中，BALF中生化成分也发生明显变化。硅肺大鼠BALF中总脂、磷脂及其亚类二棕榈酰卵磷脂(DPPC)含量均有不同程度的升高，以早期为明显，大约为正常组的5～10倍，晚期大约为正常组的1倍，煤石英组没有石英组明显。

病理结果提示，磷脂的改变主要和肺泡Ⅱ型上皮细胞数量增加和功能活跃有关。同时，由于肺泡巨噬细胞受损，许多酶类释放入BALF中。

Salnonnze检查16例煤工尘肺BALF中糖甙酶和蛋白酶，N－乙酰－β－氨基葡萄糖甙酶和β－N－乙酰半乳糖胺酶活性升高。王力珩报道硅肺患者BALF中单胺氧化酶同功酶谱中MAO₃构成比高于“O⁺”，后者又高于接尘作业工人，乳酸脱氢酶同功酶谱LDH4构成比高于接尘工人。染石英尘大鼠BALF中脂质过氧化物、GSH-px、GSH和IgG、IgA含量均高于对照组。

详细的BALF中细胞和生化成分分析，对于研究矿山尘肺的发病机理及早期诊断具有一定的意义。

进入肺内的粉尘大约98%被排出体外，只有1%～2%长期滞留在肺泡内，这些粉尘与吞尘的肺泡巨噬细胞是尘肺的主要致病因素。利用BAL方法，可以排出大量的分泌致纤维化因子的尘细胞和粉尘，可能延缓尘肺病期的升级，甚至对χ线胸片尚未出现病变的接尘工人及O⁺工人进行灌洗也可能防止或延缓其发病。

1982年，Mason对1例尘肺患者进行灌洗治疗，BALF中主要是含石英的巨噬细胞和粉尘，清除物干重25g，其中含SiO₂135mg，治疗后病人症状立即得到改善，但肺功能未见明显好转。对实验性狗硅肺进行BAL，硅肺病理包括硅结节、肺胶原含量较未灌洗组明显减少，X线胸片上类圆形阴影数量减少，阴影缩小。对120例尘肺患者进行肺叶灌洗，有1／4患者感到症状减轻。谈光新等对54例硅肺和其它尘肺进行单侧大容量灌洗，洗出肺泡巨噬细胞大多在1×10⁷～10⁸，少数为1×10⁹，对照组为1×10⁶，细胞分类95%～98%为肺泡巨噬细胞，一侧洗出的SiO₂含量约半数在30mg以上，1／3在70mg以上，少数高达200mg，通气功能好转者占33．3%，近期疗效显着，病人胸闷、气急、咳嗽、咯痰好转率分别为92．5%、81．6%、86．1%和84．8%。

1991年，北戴河工人疗养院开展双肺同期大容量灌洗治疗煤工尘肺，共观察25例，治疗1周后，病人症状减轻，半年后随访23人症状持续好转，24人半年内未发生呼吸道感染，体重增加2～6kg，肺功能轻度改善，灌洗出沉渣多者达4g。

目前，国内外逐渐开展BAL用于尘肺的诊断和治疗，由于该方法无创伤，不仅可直接获取病变部位的生物材料，还能洗出病原，改善症状，其应用前途是值得重视的。但也存在一些问题，如远期疗效究竟如何，由于灌洗过程中肺处于缺氧状态，肺表面活性物质大量损失，对机体的损伤和修复如何，以及操作过程中对肺有无损伤，都是值得研究的课题。

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【参考文献】：

1 Mason C R，et al．Am．Rev．Respir．Dis．，1982，126：1102

2 Voisin C，et al．Rev．Fr．Med．Resp．，1983，11：455

3 海老原勇，等．劳动科学，1986，62：325

4 Costable U，et al．chest，1987，91：110

5 谈光新，等．中华劳动卫生职业病杂志，1990，8(4)：220

6 刘保连，等．职业医学，1992，19(5)：267～268

(山西医学院郭鼐教授、刘保连副教授撰)