尼古丁对男女小鼠腹主动脉瘤影响的性别差异研究:性激素的关键作用

【字体: 时间:2025年05月06日 来源:Clinical Science

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  吸烟是腹主动脉瘤(AAA)的重要风险因素,且对男女影响不同。研究人员探究尼古丁对雄性和雌性 Ldlr-/-小鼠血管紧张素 II(AngII)诱导的 AAA 的影响。发现尼古丁对雄性影响更大,性激素可调节尼古丁代谢等。这为相关疾病治疗提供新思路。

  在医学领域,腹主动脉瘤(Abdominal Aortic Aneurysm,AAA)就像一颗隐藏在人体中的 “定时炸弹”。它是指腹主动脉出现异常扩张,常常悄无声息地发展,直到达到一定大小,破裂风险急剧增加,一旦破裂,后果不堪设想。吸烟,作为 AAA 的一个主要可改变风险因素,一直备受关注。研究发现,吸烟者患 AAA 的风险比不吸烟者高得多,而且令人惊讶的是,有研究表明吸烟对女性患 AAA 的风险影响似乎更大。然而,以往大多数关于吸烟或尼古丁对 AAA 影响的实验研究主要在雄性动物身上进行,对于尼古丁和性激素在 AAA 发展中的相互作用机制,尤其是性别差异方面,还存在很多未知。为了深入了解这些问题,来自美国肯塔基大学的研究人员开展了一项重要研究,相关成果发表在《Clinical Science》上。
该研究主要采用了动物实验和细胞实验技术。研究人员使用低密度脂蛋白受体缺陷(Ldlr-/-)的雄性和雌性小鼠作为实验对象。通过给小鼠植入含有血管紧张素 II(AngII)或 AngII 与尼古丁的渗透泵,模拟体内相关环境。同时,对部分小鼠进行性腺切除术(Gonadectomy,GDX),分别切除雄性小鼠的睾丸(Orchiectomy)和雌性小鼠的卵巢(Ovariectomy,OVX),以此探究性激素的作用。在细胞实验方面,分离小鼠腹主动脉血管平滑肌细胞(Vascular Smooth Muscle Cells,VSMCs)进行培养和研究。

研究结果如下:

  1. 尼古丁对 AngII 诱导的主动脉病变的影响存在性别差异:尼古丁显著增加了雄性小鼠主动脉破裂的风险,对雌性小鼠的影响则相对较小。在实验中,虽然雄性小鼠体重普遍高于雌性小鼠,但尼古丁对两性小鼠体重均无显著影响。同时,尼古丁联合 AngII 输注可增加雄性小鼠血清甘油三酯浓度,对雌性小鼠无此作用。此外,尼古丁与 AngII 联合输注降低了雌性小鼠主动脉弓的动脉粥样硬化病变面积百分比,对雄性小鼠影响不显著。
  2. 延长尼古丁暴露对主动脉破裂的影响不同:延长尼古丁和 AngII 的暴露时间后,雄性小鼠主动脉破裂致死率明显增加,而雌性小鼠未出现类似情况。在延长实验中,雄性小鼠的腹主动脉内径随时间增加,而雌性小鼠则无明显变化。
  3. 卵巢切除术对尼古丁调节 AngII 诱导的 AAAs 影响较小:切除雌性小鼠卵巢后,尼古丁联合 AngII 对 AAAs 的形成和严重程度影响不大。卵巢切除后,雌性小鼠体重、血浆肾素浓度和主动脉弓粥样硬化病变百分比等指标均未出现显著变化。
  4. 切除雄性睾丸可降低尼古丁对 AngII 诱导的 AAAs 的影响:切除雄性小鼠睾丸后,尼古丁联合 AngII 对 AAAs 的促进作用明显减弱。实验显示,无睾丸的雄性小鼠最大 AAA 外径和 AAA 发生率显著降低,存活率提高。
  5. 性别对尼古丁代谢的影响:雌性小鼠血清中反式 - 3 - 羟基可替宁 / 可替宁比值更高,表明其尼古丁代谢速度更快。而且,切除两性小鼠的性腺后,该比值均升高,说明性激素可能抑制尼古丁代谢。
  6. 性激素对腹主动脉 VSMC 的影响不同:睾酮可增加雄性小鼠腹主动脉 VSMC 中 MMP2 的 mRNA 丰度,降低收缩型 SMC 表型标志物的表达,而 17-β - 雌二醇对雌性小鼠 VSMC 的这些指标无显著影响。这表明睾酮可能促使雄性 VSMC 向合成型转变,与 AAA 的发展有关。

综合研究结论和讨论部分,该研究首次系统地评估了尼古丁对 AAA 影响的性别特异性效应以及性激素在其中的潜在机制。研究发现尼古丁对雄性小鼠 AAAs 的影响更为显著,主要通过睾酮与尼古丁的相互作用,促进合成型 SMC 表型并增加 MMP2 表达。而雌性小鼠对尼古丁的反应相对较弱,且卵巢切除对尼古丁调节 AAAs 的影响较小。这一研究为理解吸烟与 AAA 发展的性别差异提供了重要依据,有助于开发针对男性和女性吸烟相关血管疾病的靶向治疗方法,对临床预防和治疗 AAA 具有重要的指导意义。虽然研究存在一定局限性,如雌性小鼠 AAAs 发生率低影响统计效力、机制尚未完全明确以及动物模型向人类转化需进一步验证等,但依然为后续研究指明了方向。

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