烟草烟雾通过HMGB1-RAGE途径促进慢性阻塞性肺疾病的发生发展

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一种以进行性气流阻塞为特征的慢性气道疾病。COPD由基因与环境共同作用所致,而烟草烟雾(CS)是COPD发生的主要环境危险因素。CS可通过影响高迁移率族蛋白B1(HMGB1)-晚期糖基化终末产物受体(RAGE)轴导致气道炎症、氧化应激和蛋白酶-抗蛋白酶失衡,最终促进COPD的发生发展。因此,深入研究HMGB1-RAGE途径相关COPD生物标志物可帮助筛查吸烟者中的COPD高危患者,提高COPD早期诊断率。

烟草烟雾通过ROS/Sirt3/SOD2通路诱导NSCLC细胞吉非替尼耐药

背景与目的表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)基因突变是非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)最常见的驱动基因突变。为延长患者生存时间,NSCLC EGFR酪氨酸激酶抑制剂(tyrosine kinase inhibitors,TKIs)耐药是目前急需解决的重大难题。本研究主要探究烟草烟雾(cigaree smoke,CS)诱导NSCLC发生吉非替尼耐药的机制。方法体外培养PC-9、A549细胞,分别经1μmol/L吉非替尼处理4 h、10%CS萃取物(CS extract,CSE)处理48 h。Western blot检测沉默蛋白3(Sirtuin 3,Sirt3)、超氧化物歧化酶2(superoxide dismutase 2,SOD2)蛋白表达,使用DCFH-DA探针检测细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平,CCK-8试剂盒检测细胞活性,Ed U检测细胞增殖能力。Sirt3过表达质粒(OV-Sirt3)转染于PC-9和A549细胞中、N-乙酰半胱氨酸乙酯(N-acetylcysteine,NAC)作用于细胞后分别经1μmol/L吉非替尼处理4 h和10%CSE处理48 h。Western blot检测Sirt3、SOD2蛋白表达,DCFH-DA探针检测细胞中的ROS水平,CCK-8检测细胞活性。结果CSE均可促使PC-9、A549细胞对吉非替尼的半数抑制浓度(50%inhibitory concentration,IC_(50))提高(P<0.01),并且增强PC-9和A549细胞的增殖能力,提示CS可诱导NSCLC吉非替尼耐药;ROS参与CSE诱导的吉非替尼耐药(P<0.05);CSE诱导Sirt3、SOD2低表达(P<0.01),且Sirt3/SOD2与肺癌患者不良预后有关(P<0.05);OV-Sirt3的PC-9、A549细胞可逆转CSE诱导的吉非替尼耐药(P<0.05)且显著降低ROS生成;NAC可逆转CSE诱导的PC-9、A549细胞吉非替尼耐药(P<0.05)。结论ROS/Sirt3/SOD2通路参与了CS诱导的NSCLC吉非替尼耐药。

免疫启动前烟草烟雾暴露促进EAE发病的细胞免疫机制初步研究

目的探讨自身免疫激活前短暂烟草烟雾暴露对成年SD大鼠实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)发病及脊髓炎症反应的影响。方法采用随机数字表法将30只SD大鼠分为空白对照组、空气组和烟草组。在EAE造模前1周予以连续烟草烟雾暴露7 d,观察各组动物神经行为学变化并评分。在EAE造模后第21天抽取脑脊液并处死动物,采用ELISA法检测脑脊液IL-17F、IL-10水平,流式细胞术检测脾脏CD4^(+)T细胞亚型变化。颈髓、胸髓、腰髓石蜡切片经HE染色、监牢蓝髓鞘染色后评估炎症反应及脱髓鞘百分比。结果烟草组最高行为学评分高于空气组[3.50(1.00,4.00)分比2.00(0,2.25)分],差异有统计学意义(P<0.05)。烟草组颈髓、胸髓、腰髓HE染色病理评分和脱髓鞘百分比均高于空气组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。烟草组抗炎的CD4^(+)叉头蛋白P3(FOXP3)^(+)T细胞百分比低于空气组,而具有致病性的CD4^(+)FOXP3^(-)T细胞百分比高于空气组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。烟草组脑脊液IL-17F水平高于空气组,IL-10水平低于空气组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论免疫激活前烟草烟雾暴露可加重成年大鼠EAE神经功能受损,并促进脊髓炎症反应。

烟草烟雾通过激活ROS/NLRP3信号通路加重Sertoli-生精细胞损伤研究

目的基于ROS/NLRP3信号通路探讨烟草烟雾暴露所致Sertoli-生精细胞损伤的作用机制。方法体外培养大鼠Sertoli-生精细胞,分为对照组(A组)、烟草烟雾提取物(CSE)处理组(B组)和CSE+NLRP3炎症小体抑制剂MCC950组(C组)。CCK-8法检测细胞存活率,乳酸脱氢酶(LDH)判断细胞膜受损情况,活性氧(ROS)判断氧化应激水平,Hoechst/PI双染检测细胞焦亡水平,实时荧光定量PCR(RT-qPCR)测定NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)、凋亡相关微粒蛋白(ASC)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶1(Caspase-1)、消皮素D(GSDMD)、白细胞介素-1β(IL-1β)和白细胞介素-18(IL-18)mRNA表达水平,Western blot检测细胞NLRP3、ASC、Caspase-1、GSDMD、IL-1β和IL-18蛋白表达水平。结果CSE组Sertoli-生精细胞存活率显著下降(P<0.001),LDH漏出率显著增加(P<0.001),ROS生成显著增加(P<0.001);与CSE组比较,CSE+MCC950组Sertoli-生精细胞存活率升高(P<0.001),LDH漏出率降低(P<0.01),ROS生成显著降低(P<0.001)。对照组Sertoli-生精细胞仅见少量PI染色细胞,CSE组PI染色细胞明显增多,CSE+MCC950组PI染色细胞数量低于CSE组。RT-qPCR和Western blot结果显示,CSE组NLRP3、ASC、Caspase-1、GSDMD、IL-1β和IL-18 mRNA和蛋白质表达水平均显著升高(P<0.001),CSE+MCC950组表达水平均显著降低(P<0.01)。结论烟草烟雾暴可导致Sertoli-生精细胞氧化应激和损伤,其机制可能与ROS/NLRP3信号通路激活有关。

烟草烟雾污染与男性血镉浓度检验结果的研究分析

据世界卫生组织统计，全世界有11亿烟民，中国烟民约3亿，我国已成为世界上烟草生产和消费大国。环境烟草烟雾（enviornmental tobacco smoke，ETS）含有许多对人体健康有害的物质，1992年美国环保总署（U．Senvironmental protection agency，EPA）研究数据表明：无论是主动吸烟还是被动吸烟，任何刺量的ETS暴露都不安全。

烟草烟雾对室内空气颗粒物浓度的影响

采用电称冲击低压系统(ELPI)将无烟室和吸烟室内的空气颗粒物(0.03～10.00μm)分成12级,对其粒子数和质量浓度进行测定。结果表明,吸烟室PM0.03～10.00的日平均粒子数和质量浓度分别是无烟室的1.50、1.13倍。烟草烟雾对室内颗粒物粒子数的影响集中在0.03～1.00μm粒径段;对室内颗粒物质量浓度的影响表现为双模态结构,峰值分别在0.20～0.70、5.00～8.20μm粒径段。烟草烟雾颗粒物的粒子数和质量浓度随烟雾消散时间的增加而减少,粒径越小,减小的越明显;烟草烟雾颗粒物在室内消散缓慢,会在长时间内造成影响,应引起足够关注。

上海市长宁区部分网吧环境烟草烟雾浓度调查

目的测定上海市长宁区网吧室内环境烟草烟雾浓度,评估目前网吧环境烟草烟雾的污染情况,为《上海市公共场所控制吸烟条例》(以下简称《控烟条例》)修订施行提供参考依据。方法 2009年12月、2010年7月和2011年5月,采用分层抽样方法选取10家网吧于《控烟条例》实施前后进行随访调查和监测,采用AM510个人型气溶胶监测仪检测细颗粒物(PM2.5)浓度以代表环境烟草烟雾污染状况。结果 3次调查10家网吧,室内PM2.5平均浓度分别为239.74、203.62和177.89μg/m3,分别高出室外浓度201.83、180.35和155.36μg/m3,但3次调查室内外PM2.5平均浓度差比较差异均无统计学意义(P>0.05)。有吸烟的网吧室内PM2.5平均浓度高于室外7倍,且室内外PM2.5平均浓度差高于无吸烟的网吧(Z=-4.762,P<0.01),无吸烟网吧室内与室外水平基本相当。结论《控烟条例》在网吧实施前后调查室内PM2.5浓度没有变化,应采取严格禁烟执法减少环境烟草烟雾污染。

环境烟草烟雾(ETS)中颗粒相多环芳烃(PAHs)的分析研究

根据市场需要选择了15种香烟,模拟实际环境在一间容积为75.5 m3的办公室里采集了环境烟草烟雾的样本,用气相色谱-质谱(GC-MS)定量分析了其中的23种多环芳烃(PAHs)组分。结果表明:15种香烟的颗粒物含量的平均值为15.8±1.4 mg/cig(毫克/支),且多环芳烃含量并没有随着焦油含量的变化而变化。屈艹、甲基屈艹、苯并[e]芘、苯并[a]芘、荧蒽,这五种PAHs分别占超低焦油含量香烟(ULT)、全香料型低焦油含量香烟(FFLT)及全香料型香烟(FF)中PAHs的54.3%、54.2%和55.4%。多环芳烃特征参数比值(CPAHs/TPAHs、Flu/Flu+Pyr、BaA/BaA+Chr、BeP/BeP+BaP、IcdP/IcdP+BghiP)的大小与前人研究都具有一定的可比性。

烟草烟雾暴露结合基因工程小鼠在COPD药物靶点及机制研究的应用进展

慢性阻塞性肺疾病(pulmonary disease,chronic obstructive,COPD)是一种常见的呼吸系统疾病,严重威胁人类的生命和健康。COPD的形成与发展,决定于内在基因与外在环境因素的共同作用。烟草烟雾暴露结合基因工程小鼠模拟了特定基因在致病条件下的COPD的生物效应。该文查阅近年的研究文献,总结了上述方法在药物靶标、炎症及免疫机制研究的应用及其发现,概括了这种方法的研究流程。该文为COPD的发病机制和药物研究提供了参考。

环境烟草烟雾与哮喘儿童气道炎症的研究进展

支气管哮喘(简称哮喘)是儿童时期常见的慢性呼吸道疾病。近20年来,全球哮喘的发病率呈上升趋势。随着成人吸烟率的上升,环境烟草烟雾已经成为诱发儿童哮喘的主要危险因素之一。文章就环境烟草烟雾的暴露对哮喘儿童慢性气道炎症的影响及可能机制作一综述。

热休克蛋白27在烟草烟雾提取物介导的牙龈成纤维细胞损伤中的表达变化

目的观察在不同质量分数烟草烟雾提取物（CSE）干预下，热休克蛋白（HSP）27在人牙龈成纤维细胞（HGFs）损伤过程中的表达。方法取原代培养并经过鉴定的3～8代HGFs，采用细胞划痕试验检测不同刺激质量分数（0、2．5％、5．0％、12．5％、25．0％、50．0％）的CSE对HGFs体迁移的影响，并采用Westernblot方法检测HSP27在HGFs中的表达。结果CSE质量分数越高，细胞的迁移能力越弱；HSP27在正常HGFs中呈弱阳性表达，在CSE刺激后的HGFs中呈强阳性表达，且随CSE质量分数的增高，HSP27的相对表达量有逐渐增高的趋势，与细胞迁移能力相反。结论HSP27在CSE介导的HGFs损伤中表达升高，在CSE介导的上皮损伤中有重要作用。

CCR7在烟草烟雾暴露后哮喘大鼠肺部的表达及其对IL-12和气道炎症影响的研究

目的探讨CC趋化因子受体(CC chemokine receptor,CCR)7在烟草烟雾暴露加重哮喘肺部炎症中的作用。方法 40只Wistar大鼠随机分为四组:对照组(C组)、哮喘组(A组)、烟雾暴露组(S组)、烟雾暴露+哮喘组(AS组),参照文献建立各组大鼠模型。收集外周血和支气管肺泡灌洗液(Bronchoalveolar lavage fluid,BALF),BALF中白细胞计数及分类采用HE染色,血浆和BALF中IL-12蛋白的检测采用酶联免疫吸附试验法(ELISA),肺部CCR7蛋白的表达采用免疫组织化学法检测。结果 (1)AS组、A组大鼠肺部CCR7表达较C组增加,AS组大鼠肺部CCR7表达较A组增加,差异均有统计学意义(均P<0.01)。(2)AS组、A组大鼠血浆、BALF中IL-12表达较C组降低(均P<0.01);AS组大鼠血浆、BALF中IL-12表达较A组降低(均P<0.05)。(3)A组和AS组大鼠BALF白细胞总数、中性粒细胞、淋巴细胞比例较C组增加,差异均具有统计学意义(均P<0.01);AS组大鼠BALF嗜酸粒细胞较A组减少,白细胞总数、中性粒细胞比例较A组增加,差异均具有统计学意义(均P<0.01)(4)CCR7的表达与血、BALF中IL-12表达呈负相关(分别r=-0.677,r=-0.692,均P<0.01);与BALF中白细胞数量、中性粒细胞数量呈正相关(分别r=0.790,r=0.825,均P<0.01)。结论烟草烟雾暴露可增加哮喘大鼠肺部CCR7的表达,同时影响BALF细胞计数及分类,导致IL-12表达降低,提示CCR7可能在烟雾暴露加重哮喘肺部炎症的机制中发挥一定作用。

红霉素对烟草烟雾暴露致肺气肿大鼠肺血管超微结构的影响

目的:观察烟草烟雾暴露致肺气肿大鼠肺血管超微结构改变特点及使用红霉素(EM)干预的影响。方法:24只健康雄性Wistar大鼠随机分成对照组(A组)、烟草烟雾暴露组(B组)、EM预防组(C组),红霉素治疗组(D组),每组6只。A组予伪烟草烟雾暴露,B,C,D组于第1和第14天予气道内注入脂多糖(LPS),烟草烟雾暴露2h/d,持续8周制备模型;除第1天和第14天,C组每日EM灌胃,持续8周;D组烟草烟雾暴露4周后开始每日EM灌胃,持续4周;A、B组每日予等量的生理盐水灌胃,持续8周。对各组大鼠肺组织病理进行肺气肿和肺血管及其超微结构评估。结果:电镜下B组毛细血管内皮细胞线粒体减少、水肿,饮泡增多,与基底膜连接处增厚,肺小动脉内弹力膜菲薄,断裂,管壁大量胶原纤维增生。C组预防性干预超微结构上肺小动脉及毛细血管可见正常线粒体,内皮细胞无明显脱落,管壁平滑肌增殖但胶原纤维增生明显减少。D组毛细血管内皮细胞部分线粒体肿胀,基底膜连接处增厚,管壁可见增生的胶原纤维。结论:烟草烟雾暴露及LPS可引起大鼠肺血管内皮细胞损伤、血管壁平滑肌及胶原纤维增殖而致血管重构,早期使用EM干预可改善肺血管重构。

组蛋白去乙酰化酶2的表达在烟草烟雾暴露后哮喘大鼠气道Th1/Th2平衡中的作用研究

目的通过研究烟草烟雾暴露对哮喘大鼠气道组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase,HDAC)2以及血浆、支气管肺泡灌洗液(BALF)中干扰素(interferon,IFN)-γ、白细胞介素(interleukin,IL)-4表达的影响,探讨HDAC2在辅助性T淋巴细胞(T helper cell)Th1/Th2平衡中的作用。方法 50只雄性Wistar大鼠随机分为对照组、哮喘组、烟雾暴露+哮喘组、布地奈德+哮喘组、布地奈德+烟雾暴露+哮喘组,建立哮喘大鼠模型、哮喘大鼠烟雾暴露模型以及布地奈德干预模型。免疫组织化学法检测各组大鼠气道HDAC2蛋白的表达,酶联免疫吸附试验法(ELISA)检测血浆和BALF中Th1型特征性细胞因子IFN-γ以及Th2型特征性细胞因子IL-4水平。结果与对照组相比,烟雾暴露+哮喘组、哮喘组大鼠气道HDAC2蛋白表达降低,与哮喘组相比,烟雾暴露+哮喘组大鼠气道HDAC2蛋白表达降低,差异均有统计学意义(P均<0.05)。与布地奈德+哮喘组相比,布地奈德+烟雾暴露+哮喘组大鼠气道HDAC2蛋白表达降低,差异有统计学意义(P<0.05);与对照组相比,哮喘组大鼠和烟雾暴露+哮喘组大鼠血浆、BALF中IFN-γ表达减少,IL-4表达增加,差异均有统计学意义(P均<0.01);与哮喘组相比,烟雾暴露+哮喘组大鼠血浆、BALF中IFN-γ表达减少,IL-4表达增加,差异均有统计学意义(P均<0.01);与布地奈德+哮喘组相比,布地奈德+烟雾暴露+哮喘组大鼠血浆、BALF中IFN-γ表达减少,IL-4表达增加,差异均有统计学意义(P均<0.01);肺组织HDAC2蛋白的表达与血浆中IFN-γ表达呈正相关(r=0.533,P<0.01),与IL-4表达呈负相关(r=-0.642,P<0.01)。结论烟草烟雾暴露可以下调哮喘大鼠模型肺组织HDAC2蛋白的表达,从而影响气道炎症,IFN-γ、IL-4的表达以及布地奈德的治疗效果,这可能是烟草烟雾恶化哮喘气道Th 1/Th2平衡的一个免疫学机制。

环境烟草烟雾对小鼠泪膜功能和角膜上皮组织结构的影响

目的探讨环境烟草烟雾(enviromental tobacco smoke,ETS)对小鼠泪膜功能和角膜上皮组织结构的影响。方法选取SPF级c57BL雄性小鼠12只,随机分为对照组和ETS干预组,每组6只。对照组不进行ETS干预,ETS干预组进行ETS干预,每天2次,一次30 min,干预12周。在干预前及干预后对各组小鼠进行泪膜功能检测,包括泪膜破裂时间、荧光素染色(FL)评分;干预后摘取小鼠角膜组织,行HE染色,在光学显微镜下观察小鼠角膜上皮结构变化情况。结果干预12周后,对照组泪膜破裂时间和FL评分与干预前相比,差异均无统计学意义(均为P>0.05);而ETS干预组泪膜破裂时间较干预前明显缩短,FL评分较干预前明显增加,差异均有统计学意义(均为P<0.05)。ETS干预组干预12周后泪膜破裂时间较对照组明显缩短,FL评分较对照组明显增加,差异均有统计学意义(均为P<0.05);两组干预前泪膜破裂时间和FL评分差异均不明显(均为P>0.05)。FL染色结果显示干预12周后,对照组小鼠角膜上皮完整,角膜染色呈阴性;ETS干预组整个角膜上皮荧光素着染区域明显增加,呈点片状。HE染色结果显示干预12周后,对照组未见角膜上皮层数的改变,厚度也基本未变,基底细胞仍为单层柱状上皮细胞,表层上皮较完整;ETS干预组可见角膜上皮细胞层数增多,厚度增加,细胞排列紊乱,表层上皮细胞有损失及脱落,角膜表面不光滑。干预前对照组小鼠上皮细胞为(5±1)层,干预后基本不变;ETS干预组干预后为(7±1)层;干预后两组上皮细胞层数比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论ETS会影响小鼠泪膜功能,损伤小鼠角膜上皮的组织结构。

PI3K/Akt-FoxO1信号通路在烟草烟雾暴露下单核细胞炎性反应中的作用及机制

目的:通过应用PI3K/Akt信号通路抑制剂LY294002及FoxO1-siRNA的作用,明确PI3K/Akt-FoxO1信号通路在烟草烟雾暴露下单核细胞细胞株炎性反应中的重要作用及机制。方法:以U937细胞为研究对象,分为对照组、烟草烟雾提取物(CSE)组、PI3K抑制剂组。应用Brdu法确定实验中CSE的合适浓度。PI3K抑制剂组的细胞给予LY294002预孵育2 h后给予CSE刺激过夜,之后给予TNF-α刺激过夜;CSE组不应用LY294002,其余同抑制剂组;对照组仅给予肿瘤坏死因子(TNF)-α。应用ELISA检测细胞培养上清液中IL-8的水平,应用Western印迹检测PI3K/Akt通路关键蛋白Akt、p-Akt蛋白以及FoxO1及p-FoxO1蛋白的表达。结果:CSE组的IL-8水平明显高于PI3K抑制剂组及对照组,差异有统计学意义(P<0.05);PI3K抑制剂组的p-Akt表达较CSE组减弱,但较对照组增强,p-FoxO1表达较CSE组增强,但较对照组减弱,差异有统计学意义(P<0.05),Akt及FoxO1表达无明显变化,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:PI3K抑制剂LY294002可明显减弱通路关键蛋白p-Akt的表达,增强p-FoxO1的表达,进而明显减弱烟草烟雾暴露下单核细胞的炎性反应,PI3K/Akt信号通路活性及其下游FoxO1蛋白的表达与烟草烟雾暴露的单核细胞炎性反应表达有关。

烟草烟雾对实验性自身免疫性脑脊髓炎大鼠发病的影响

目的探讨烟草烟雾对实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)大鼠发病的影响。方法将38只SD大鼠分为3组,其中空气组与烟草烟雾组(各16只)采用豚鼠脊髓匀浆与完全弗氏佐剂混合乳液足垫注射免疫诱导EAE模型成功后分别暴露于压缩空气和烟草烟雾。空白对照组(6只)采用0.9%氯化钠溶液与完全弗氏佐剂混合的乳液足垫注射后暴露于压缩空气。动态观察3组大鼠行为学改变并进行评分。建模成功后第20天处死大鼠,分离脑脊髓组织后进行免疫组织化学染色观察星形胶质细胞形态变化。采用流式细胞术检测脾脏树突状细胞比例、CD86+树突状细胞比例和MHC-Ⅱ+树突状细胞比例。结果与空气对照组比较,烟草烟雾组大鼠发病潜伏期更短[(13.88±1.10)d vs(10.75±0.67)d],最高行为学评分[3.00(0.00,4.00)分vs 4.00(4.00,4.00)分]、观察期内累积行为学评分[21.00(0.00,27.75)分vs 28.00(24.75,32.00)分]更高,差异均有统计学意义(均P<0.05)。烟草烟雾组大鼠MHC-Ⅱ+树突状细胞比例为(22.34±2.92)%,高于空气组的(16.06±0.57)%,差异有统计学意义(P<0.05)。结论烟草烟雾暴露可能对EAE具有促发效应,并与树突状细胞MHC-II表达上调有密切关系。