尼古丁诱导人舌上皮细胞溶酶体功能障碍及其对自噬通路的抑制作用研究

本研究针对尼古丁非受体介导的细胞毒性机制，通过体外实验系统探究了5 mM尼古丁对人舌上皮细胞PE/CA-PJ49溶酶体功能的影响。研究发现尼古丁通过pH依赖性溶酶体滞留作用导致细胞空泡化，显著降低溶酶体活性（流式细胞术验证），并上调自噬标志蛋白p62/SQSTM1和LC3-II水平（Western blot检测），提示自噬流受损。该研究为理解尼古丁的溶酶体靶向毒性提供了新证据，对评估烟草制品健康风险具有重要启示。

　　

研究背景
烟草制品中的尼古丁长期被视为主要通过烟碱型乙酰胆碱受体（nAChR）发挥作用，但其作为弱碱性化合物的溶酶体靶向特性长期被忽视。随着电子烟、尼古丁袋等新型烟草制品流行，局部暴露部位（如口腔黏膜）的尼古丁浓度可达血清水平的百倍以上。溶酶体作为细胞的"消化中心"，其功能异常与肿瘤、神经退行性疾病等密切相关。然而，尼古丁是否通过溶酶体途径干扰细胞稳态，特别是对首当其冲的口腔上皮细胞会产生何种影响，仍是亟待解答的科学问题。

研究方法
挪威公共卫生研究院的研究团队选用人永生化舌上皮细胞PE/CA-PJ49（ECACC来源）建立体外模型，设置5 mM尼古丁单独或联合溶酶体抑制剂巴弗洛霉素A1（10 nM）处理组。通过MTT法检测细胞活力，相位差显微镜观察形态变化，流式细胞术定量溶酶体活性，Western blot分析自噬相关蛋白（p62/SQSTM1、LC3-II）及Nrf2/HO-1通路蛋白表达。

研究结果
3.1 细胞活力
尼古丁单用24小时未显著影响细胞活力，但与巴弗洛霉素A1联用导致存活率下降（p<0.05），提示溶酶体功能抑制可能加剧尼古丁毒性。

3.2 形态学变化
尼古丁暴露30分钟内即引发显著空泡化，这种pH依赖性现象在巴弗洛霉素A1联用组消失，证实其源于溶酶体质子泵维持的酸性环境。

3.3 溶酶体活性
流式检测显示尼古丁使溶酶体活性降低至对照组的40%（p<0.05），效果与巴弗洛霉素A1相当，表明其具有强效溶酶体抑制特性。

3.4 Western blot分析
24小时尼古丁暴露使p62/SQSTM1积累3.2倍，LC3-II增加2.1倍（p<0.001），而Nrf2/HO-1通路未激活，确证自噬流阻滞而非转录调控导致蛋白堆积。

结论与意义
该研究首次系统揭示尼古丁通过"离子捕获"效应在舌上皮细胞溶酶体内富集，导致：①溶酶体酶活性丧失；②自噬体-溶酶体融合障碍（表现为LC3-II累积）；③底物降解受阻（p62/SQSTM1堆积）。这种双重作用机制为解释烟草相关口腔病变提供了新视角——当口腔黏膜反复暴露于高浓度尼古丁时，持续的自噬流障碍可能导致异常蛋白聚集和细胞稳态失衡。研究结果对评估新型尼古丁制品安全性具有警示意义，提示未来需关注溶酶体靶向毒性在烟草相关疾病中的作用。论文发表于《Toxicology Letters》为相关毒理学研究提供了方法学范式。