国内外学者对矽肺纤维化的单个细胞因子作用已取得了一定的研究进展，但其系统网络调控机制尚未阐明。本项目主要研究矽肺纤维化细胞因子及其基因的调控网络机制，同时探究调控网络中的关键节点或靶点。首先应用meta分析方法确认矽肺纤维化的相关细胞因子；其次通过矽肺纤维化动物造模，应用悬浮芯片及基因芯片，检测及分析相关细胞因子和差异表达基因，同时应用相关模型或加权矩阵模型等方法构建网络调控路径；然后应用功能富集分析方法，借助相关生物信息学数据库（GO、KEGG等）确证并扩充新的网络调控路径及其关键节点。本项目特色是应用系统高通量芯片检测实验结合生物信息学数据库的方法和技术，研究矽肺纤维化细胞因子及其基因调控整合网络。创新点是应用相关研究方法，系统整合矽肺纤维化细胞因子及其基因动态实验数据，构建其矽肺纤维化整合调控网络，是探索其发病机理的新思路。

矽肺是危害最严重的职业病之一，国内外学者对矽肺纤维化的单个细胞因子作用虽已取得了一定的研究进展，但其系统网络调控机制尚未阐明。本项目采用meta分析确定细胞因子，应用微分方程模型构建初始调控网络。16种细胞因子可能参与肺纤维化的调控，且具有一定的时空变化规律。时间趋势上细胞因子的含量呈波浪性升高或降低趋势。空间表现上细胞因子在细胞中出现最早，血清中出现最晚。矽肺纤维化细胞因子调控网络中重要节点介质为：IFN-γ、IL-10、IL-1β、GM-CSF、TGF-β1、TNF-α、NF-κB、NO。相关细胞因子基因调控网络中“度”大于5的关键基因为CCL7、GRN、IL-18、SFTPD、SPN、SPP1、TNF-α、TNFRSF。NO和NF-κB是一个启动中枢，而TNF-α、TGF-β1既担当启动子又担当致纤维化调控网络的中间传递子，GM-CSF、IL-1β、IFN-γ呈现级联瀑布放大或抑制网络效应。在网络效应细胞因子促进和抑制功能不平衡的条件下形成肺纤维化。本项目应用系统生物学的研究方法，构建其调控网络图谱，是探索其发病机制的新思路。