早期矽肺抑制病情发展的可能性探讨（综合评价用）

芸石书穆

ABSTRACT

从二十世纪的英国开始，在地下的深井里，尘肺就开始困扰煤炭工人。时至今日，尽管煤炭工人使用的工具一变再变（刘慈欣的 地火 对此有很好的探讨），但接触粉尘行业人们却依然无法摆脱尘肺的影响。而在我国，无论是富含煤矿的山西，还是较少煤炭开发的广东。矽肺一直在职业病中占部分比例，并且呈逐年上升的趋势。（尘肺在我国的发病情况，数据沿用至2019年<iframe src="//player.bilibili.com/player.html?aid=54488746&;;bvid=BV1Z4411n7Uy&cid=95308355&page=1" scrolling="no" border="0" frameborder="no" framespacing="0" allowfullscreen="true"> </iframe>）

通过对尘肺的基本了解，我们可以知道，尘肺主要是小直径的二氧化硅颗粒（矽肺专指由二氧化硅颗粒引发的尘肺）在呼吸系统远端沉积造成的，其危害最大的部分在于由吞噬二氧化硅颗粒的巨噬细胞由于二氧化硅的影响坏死，导致呼吸道纤维化失去弹性，进而影响呼吸功能。因此如果想要抑制病情的发展，则有以下两种途径

1 避免吞噬细胞与抗原接触（此方面研究较少）

2 抑制免疫反应（以药物可的松米为代表，为主要的治疗手段）

设想

我们将以途径一的思路研究药物。我们首先会发现，肺结核也是会在肺中进行性的产生纤维化结节。并且由此产生的结节足够封闭来阻止免疫细胞的进入。那么，我们是否可通过人工诱导的方式在二氧化硅颗粒上可控的产生纤维化结节，来阻止病情进一步恶化呢？

还有一种设想则来自抗冻蛋白（具体名称忘了，但其作用机理为通过使单体蛋白聚合成平面状多聚体来结合到冰面上，且其氢键的间距恰好为冰面水分子氢键的间距，因而能进行特异性结合）我们可以将其原理应用到药物设计上，通过同样的特异性结合二氧化硅晶体的表面来阻止二氧化硅颗粒与免疫细胞接触。

可行性分析

在找资料的过程中，我们可以发现，前者的原理存在问题，结核杆菌通过提高巨噬细胞溶酶体内pH值来逃逸，其诱发纤维化结节的原理与二氧化硅相同（即使溶酶体在胞内堆积最终坏死），故要实现此种方法，必须要实现在二氧化硅上提前进行蛋白质修饰，且使结节形成过程可控，因而完全不具有现实意义。

第二种方法相比之下则具有较高的可行性。蛋白单聚体可以通过吸入喷雾或通过蛋白质工程来作用于病灶，但喷雾往往只能作用于较大的器管和支气管，不适于末端的肺泡。故我们只能寄希望于通过蛋白质工程来进行治疗。在不考虑成本的情况下，既然喷雾已不适用于治疗，那么药物只能通过注射来进入人体（可以考虑胸刺穿来注射，这样更方便但有气胸的风险）。

蛋白质设计需要注意的点

1.由于我们必须构建长时间稳定的屏障，那么必须在蛋白质上进行提高稳定性的修饰

2.蛋白质注入胸腔后，将以肺泡为靶向（还有一个要注意的点是如何使药物穿过肺泡上皮细胞）

3.蛋白质应有可以自动聚合的结构域（可类似补体在膜上的聚集方式）

运用推广

近年研究热点脑机接口中的嵌入式脑机接口中包括异物嵌入的部分，其中包含二氧化硅制的芯片。运用此项成果是否可以增加相容性？