母体电子烟暴露通过氧化应激/DNA甲基化-自噬轴加剧子代肺动脉高压的机制研究

本研究针对电子烟(EC)孕期暴露对子代肺动脉高压(PH)的影响展开探索，发现母体EC暴露通过氧化应激/NOX通路诱导DNA低甲基化，异常激活自噬关键因子ATG5，加剧子代PH发展。研究采用MCT诱导PH模型，结合氯喹(CQ)、N-乙酰半胱氨酸(NAC)干预和AAV9基因治疗，首次揭示氧化应激/DNA甲基化/自噬轴在PH发生中的作用，为临床干预提供新靶点。

　　

随着电子烟(EC)在全球范围内的流行，其健康影响日益受到关注。与传统烟草相比，EC产生的气溶胶含有更高浓度的镍等重金属，且纳米颗粒分布特征可能带来独特的毒理学效应。特别令人担忧的是，孕期EC使用可能通过"胎儿编程"效应导致子代长期健康问题。肺动脉高压(PH)作为一种致死率高达25%-60%的严重心肺疾病，其发病机制中环境因素的贡献尚不明确。既往研究虽发现尼古丁可增加右心室(RV)游离壁厚度，但母体EC暴露是否通过表观遗传机制影响子代PH发展仍属空白。

广东省心血管病研究所的研究团队在《Current Medical Science》发表的研究，首次系统揭示了母体EC暴露通过氧化应激/DNA甲基化/自噬轴加剧子代PH的分子机制。研究采用妊娠SD大鼠EC暴露模型，子代6周龄时注射单克罗他林(MCT)建立PH模型，通过Western blot、ELISA、qRT-PCR等技术分析氧化应激指标(ROS、NOX1/2/4)、DNA甲基化状态(5-mC、DNMT1/3A/3B)和自噬标志物(ATG5、Beclin1、LC3B II/I)，并结合氯喹自噬抑制、NAC抗氧化和AAV9介导的DNMT3B过表达等干预手段，阐明关键调控通路。

主要技术方法包括：1)建立妊娠期EC暴露和子代MCT诱导PH的动物模型；2)通过超声心动图评估右心室收缩压(RVSP)，HE染色分析肺动脉中膜厚度(%MT)；3)Western blot检测NOX、DNMT和自噬相关蛋白表达；4)ELISA测定ROS水平和5-mC DNA甲基化程度；5)AAV9载体介导的DNMT3B过表达和ATG5 siRNA基因干预。

3.1 母体EC暴露对子代右心室重构的影响
研究发现母体EC暴露导致雄性子代体重(BW)、心脏重量(HW)和右心室重量显著降低，但RV/BW比值和Fulton指数异常升高，提示存在不对称性右心发育异常。雌性子代未出现显著改变，显示性别特异性效应。

3.2 母体EC暴露对子代PH的影响
基线状态下(6周龄)，EC暴露组与对照组子代在RVSP和%MT无差异。但MCT处理4周后(10周龄)，EC暴露组雄性子代RVSP显著升高(47.2±3.1 vs 32.5±2.8 mmHg)，%MT增加近2倍，证实母体EC暴露加剧PH进展。

3.3 母体EC暴露对自噬相关蛋白表达的影响
EC暴露组雄性子代肺动脉组织中ATG5和Beclin1蛋白表达显著增加，LC3B II/I比值升高1.8倍。自噬抑制剂氯喹(CQ)处理可逆转这些变化，并改善PH表型，证实异常自激活在PH发生中的关键作用。

3.4 DNA甲基化在自噬调控中的作用
EC暴露组子代全基因组DNA甲基化水平降低35%，DNMT1/3A/3B表达下降。AAV9介导的DNMT3B过表达可恢复甲基化水平，下调自噬相关蛋白表达，改善PH，揭示DNA低甲基化通过解除自噬基因抑制促进PH的机制。

3.5 氧化应激对自噬的调控
EC暴露组ROS水平升高2.3倍，NOX1/2/4表达增加。抗氧化剂NAC处理可降低ROS水平，恢复DNMT表达和DNA甲基化状态，进而抑制过度自噬，改善PH参数，证实氧化应激是DNA甲基化改变的上游诱因。

3.6 ATG5作为治疗靶点的潜力
ATG5 siRNA处理可特异性降低ATG5 mRNA和蛋白水平，显著改善RVSP和%MT，表明靶向ATG5介导的自噬通路可能成为PH治疗新策略。

该研究首次系统阐明母体EC暴露通过"氧化应激-DNA低甲基化-自噬激活"轴加剧子代PH的级联机制。创新性发现包括：1)揭示孕期EC暴露的跨代表观遗传效应；2)阐明NOX/ROS-DNMT-ATG5信号轴在PH发生中的核心地位；3)验证抗氧化和DNA甲基化干预的治疗潜力。研究为PH的早期预防提供了理论依据，特别强调孕期EC使用的潜在危害，并为开发靶向自噬的治疗策略奠定基础。局限性在于未深入解析ATG5启动子甲基化状态，且雌性子代数据有待补充。未来研究可探索特定基因位点的甲基化变化，并开发更具针对性的表观遗传干预手段。