【发病概况及机制】

矽肺的发生、发展大致可分为三个阶段：炎症期、肉芽肿组织形成期、纤维化期。游离粉尘进入肺间质后首先引起局部炎性细胞（主要为肺巨噬细胞）的聚集、激活；随后炎症区域的修复机制启动，不断产生细胞外基质，逐渐形成肉芽肿组织；最后肉芽肿组织逐渐转化为纤维组织。

二氧化硅致肺损害引起的主要机制包括：

（1）直接的细胞毒性。

（2）产生活性氧（reactive oxygen species，ROS）和活性氮（reactive nitrogen species，RNS）。

（3）分泌炎症和纤维化介质。(https://www.daowen.com)

（4）通过胶原蛋白和弹性蛋白的沉积进行肺重塑。

（5）细胞死亡和细胞凋亡。

富含二氧化硅颗粒的空气随着呼吸到达肺的远端启动发病级联机制。其中对人类最有害的是直径10μm以下、能到达细支气管和肺泡的粒子。二氧化硅颗粒能够引起支气管肺泡细胞的胞膜脂质过氧化，新破碎的二氧化硅颗粒能在水介质中产生更多的自由基，破坏细胞膜和释放溶酶体酶，从而进一步导致组织损伤。二氧化硅诱导产生活性氧（ROS）和活性氮（RNS）两种高度活性的化学物质。在ROS、RNS致细胞损伤过程中，一氧化氮的存在具有关键的作用。一氧化氮将氨基酸L-精氨酸转化为L-瓜氨酸，然后与超氧化物相互作用，形成损害线粒体和DNA的过氧亚硝酸盐，与此同时能够使几种蛋白质失活。二氧化硅与巨噬细胞相互作用，促使上皮细胞从细胞质中转移NF-KB到细胞核，开始参与炎症和纤维化基因的转录和翻译。释放的细胞因子、趋化因子、脂质介质和生长因子募集多形核细胞（如中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞等）和单核细胞聚集到肺泡和二氧化硅颗粒周围，形成肉芽肿。

一旦成纤维细胞被招募到损伤部位，转化生长因子（TGF-β）就会诱导胶原沉积，同时可以增加弹性蛋白的产生。金属蛋白酶-2（matrix metalloproteinase-2，MMP-2）和基质金属蛋白酶-9（matrix metalloproteinase-9，MMP-9）表达增加和金属蛋白酶组织抑制因子（tissue inhibitor of metalloproteinase，TIMP）TIMP-1和TIMP-2的抑制共同导致肺实质的重建。由金属蛋白酶引起的细胞外基质的降解以及胶原的沉积造成肉芽肿形成和肺重塑，从而造成肺功能的损害。

细胞凋亡是线粒体功能障碍，死亡受体表达增加和配体增加的共同作用结果。细胞在凋亡过程中释放的趋化因子可以募集新的炎性细胞，增加炎症程度。经历凋亡的巨噬细胞又释放二氧化硅颗粒回到肺实质，再次被其他巨噬细胞所吞噬，因此形成了一个循环的组织损伤周期［1］。