過剰な鉄は、珪肺症患者の肺のフェリチンを過剰発現する泡のマクロファージの出現を促進します

背景と目的：高濃度の呼吸可能な結晶性シリカ（RCS）の吸入は、珪肺症につながる可能性があります。RCにはさまざまなレベルの鉄が含まれており、酸化ストレスを引き起こし、フェリチン産生を刺激する可能性があります。この研究では、対照患者および珪肺症患者における鉄関連および炎症マーカーを評価しました。 方法：石のベンチトップ産業労働者（n = 18）のコホートは、疾患の重症度によって単純または複雑な珪肺症に放射線学的に分類されました。末梢血および気管支肺胞洗浄（BAL）を収集して、鉄、フェリチン、C反応性タンパク質、血清アミロイドAおよび血清シリコンレベルを測定しました。BALおよび経脳生検でのフェリチンサブユニット発現は、逆転写の定量的PCRによって分析されました。BALマクロファージの脂質蓄積は、オイルレッドO染色によって評価されました。 結果：血清鉄レベルは、珪肺症患者で有意に上昇し、血清フェリチンレベルと強い陽性の関連性がありました。対照的に、珪肺症患者では全身性炎症のマーカーは増加しませんでした。血清シリコンレベルは、複雑な疾患で有意に上昇しました。珪肺症患者のBALマクロファージは、脂質を含んだフォミーマクロファージと形態学的に一致していた。BALマクロファージにおけるフェリチン軽鎖（FTL）mRNA発現も、単純な珪肺症患者で有意に上昇し、全身フェリチンと相関していました。 結論：我々の発見は、珪藻類の初期段階での鉄レベルの上昇がBALマクロファージでFTL発現を増加させ、BALおよび血清フェリチンレベルの上昇を促進することを示唆しています。過剰な鉄とフェリチンは、発泡体のマクロファージの表現型の出現とも関連していました。フェリチンは、珪肺症の初期疾患マーカーを表している可能性があり、レベルの増加は炎症とは無関係であり、線維性肺リモデリングに寄与する可能性があります。

BACKGROUND AND OBJECTIVE: Inhalation of high concentrations of respirable crystalline silica (RCS) can lead to silicosis. RCS contains varying levels of iron, which can cause oxidative stress and stimulate ferritin production. This study evaluated iron-related and inflammatory markers in control and silicosis patients. METHODS: A cohort of stone benchtop industry workers (n = 18) were radiologically classified by disease severity into simple or complicated silicosis. Peripheral blood and bronchoalveolar lavage (BAL) were collected to measure iron, ferritin, C-reactive protein, serum amyloid A and serum silicon levels. Ferritin subunit expression in BAL and transbronchial biopsies was analysed by reverse transcription quantitative PCR. Lipid accumulation in BAL macrophages was assessed by Oil Red O staining. RESULTS: Serum iron levels were significantly elevated in patients with silicosis, with a strong positive association with serum ferritin levels. In contrast, markers of systemic inflammation were not increased in silicosis patients. Serum silicon levels were significantly elevated in complicated disease. BAL macrophages from silicosis patients were morphologically consistent with lipid-laden foamy macrophages. Ferritin light chain (FTL) mRNA expression in BAL macrophages was also significantly elevated in simple silicosis patients and correlated with systemic ferritin. CONCLUSION: Our findings suggest that elevated iron levels during the early phases of silicosis increase FTL expression in BAL macrophages, which drives elevated BAL and serum ferritin levels. Excess iron and ferritin were also associated with the emergence of a foamy BAL macrophage phenotype. Ferritin may represent an early disease marker for silicosis, where increased levels are independent of inflammation and may contribute to fibrotic lung remodelling.