大麻烟雾提取物通过氧化应激破坏肺泡上皮单层屏障完整性的机制研究

本研究针对大麻烟雾(MSE)对肺泡上皮屏障功能的损伤机制，通过体外实验揭示MSE及其活性成分WIN通过调控紧密连接蛋白(Cl-2/Cl-5/Ocl)表达、改变TEER值和通透性，并差异调节抗氧化酶（CAT/GST/γ-GT/Arg）活性，为理解大麻吸入导致的肺损伤提供分子依据。

　　

随着全球大麻使用合法化趋势加剧（加拿大、乌拉圭等国已实施），其消费量显著增长。大麻烟雾(MS)含有150余种生物活性物质，其中Δ⁹
-THC等成分可通过CB1/CB2受体影响呼吸系统。尽管部分研究关注纯化大麻素的治疗潜力，但燃烧产生的复杂混合物对肺泡屏障的损伤机制尚不明确。肺泡上皮通过紧密连接蛋白(TJP)如claudin(Cl)、occludin(Ocl)维持屏障完整性，其破坏与COPD、哮喘等疾病相关。现有证据表明，MS可能通过氧化应激途径损伤肺组织，但具体分子机制与烟草烟雾的异同仍需阐明。

为解答这一问题，来自细胞生物学研究所的研究团队在《Toxicology in Vitro》发表研究，采用A549肺泡上皮细胞模型，通过GC-MS鉴定大麻烟雾提取物(MSE)成分（含Δ⁹
-THC、CBN等12种化合物），结合TEER检测、FITC-葡聚糖通透性实验、Western blot等技术，系统评估了MSE及合成大麻素WIN对屏障功能的影响。研究发现：

关键实验方法

1. GC-MS定量分析MSE中Δ⁹
   -THC/CBN等成分
2. TEER和FITC-葡聚糖检测单层通透性
3. 免疫荧光/Western blot分析Cl-2、Cl-5、Ocl蛋白表达
4. qPCR检测基因表达差异
5. MDA/AOPP测定氧化损伤程度
6. 抗氧化酶（CAT/GST/γ-GT/Arg）活性检测

主要结果

1. 屏障功能破坏：MSE(0.1-5 μg/mL)和WIN(0.01-1 μM)均显著降低TEER值并增加单层通透性，提示屏障完整性受损。
2. 紧密连接蛋白调控差异：
   • MSE下调Cl-2和Ocl蛋白表达
   • WIN上调Cl-2但下调Cl-5和Ocl
3. 氧化应激响应：
   • MSE增加高级氧化蛋白产物(AOPP)
   • WIN升高丙二醛(MDA)但降低AOPP
4. 抗氧化酶活性变化：
   • MSE提升CAT、GST、γ-GT和精氨酸酶活性
   • WIN则抑制这些酶活性

讨论与意义
该研究首次揭示MSE通过双重机制损害肺泡屏障：一方面直接破坏紧密连接蛋白网络（尤其Ocl和Cl-2），另一方面通过差异调节氧化应激标志物（AOPP/MDA）和抗氧化酶活性。值得注意的是，WIN作为CB1/CB2受体激动剂，其作用模式与MSE存在显著差异，提示烟雾中其他成分（如燃烧产物）可能通过非受体途径加剧损伤。

这些发现为理解大麻相关肺疾病提供了分子层面的解释：长期吸入MS可能导致肺泡上皮屏障持续损伤，进而促进慢性炎症和纤维化。研究还提示，开发靶向特定TJP（如Cl-5）或抗氧化通路（如GST）的干预策略，或可减轻大麻使用者的呼吸系统风险。该成果对公共卫生政策制定和临床干预具有重要参考价值。