被动吸烟通过氧化应激和M?受体脱敏作用在大鼠中诱导可逆性气管高反应性

《Respiratory Physiology & Neurobiology》：Passive Cigarette Smoke Induces Reversible Tracheal Hyperreactivity via Oxidative Stress and M? Receptor Desensitization in Rats

被动吸烟诱导氧化应激增强气管平滑肌收缩反应，恢复期可逆转此效应。本研究通过动物实验发现，3周被动吸烟使大鼠气管平滑肌对苯肾上腺素、KCl和CaCl?的收缩增强，而乙酰胆碱反应减弱，伴随MDA升高和抗氧化酶（SOD、CAT、GSH）降低；恢复期后上述变化部分逆转，且醋范cjea预处理可改善乙酰胆碱反应，提示氧化应激通过NADPH氧化酶途径驱动气道功能障碍。

　　

S.A. 萨拉米 | M.O. 艾伦 | S.O. 穆里塔拉 | B.O. 奥拉宾乔 | B.A. 穆尔塔拉

尼日利亚拉各斯州立大学医学院生理学系

摘要

被动（二手）接触香烟烟雾会通过氧化应激、炎症和平滑肌重塑导致气道功能障碍。本研究探讨了长期被动接触香烟烟雾对成年雄性Wistar大鼠气管平滑肌（TSM）收缩能力和氧化应激生物标志物的影响。15只成年雄性Wistar大鼠被分为对照组、吸烟组及恢复组。吸烟组大鼠暴露于香烟烟雾中3周，恢复组则额外经历了3周的无烟期。恢复组再次接受相同时间的烟雾暴露后，再次进入3周的无烟期。提取气管组织，将其置于器官浴中，并分别用苯肾上腺素、乙酰胆碱、氯化钾和氯化钙进行刺激，观察其收缩反应。同时，在使用阿托品、沙丁胺醇、尼可兰地尔、乙酰香兰酮和L-NAME等药物调节剂预处理后也进行了相应的实验。通过光谱法检测氧化应激指标，包括丙二醛、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶和谷胱甘肽的水平。结果显示，香烟烟雾暴露显著增强了气管平滑肌对苯肾上腺素、氯化钾和氯化钙的收缩反应（p<0.05），但抑制了乙酰胆碱引起的收缩。乙酰香兰酮预处理可恢复乙酰胆碱的响应能力。吸烟组中丙二醛水平升高，而SOD、过氧化氢酶和谷胱甘肽水平显著降低（p<0.05）。恢复期后这些氧化变化得到逆转，收缩功能得到改善。三周的被动香烟烟雾暴露导致了氧化应激，增强了气管平滑肌对苯肾上腺素、氯化钾和氯化钙的收缩反应，同时降低了乙酰胆碱的响应能力。乙酰香兰酮处理恢复了抗氧化活性，表明烟雾引起的气道功能障碍可能与氧化应激机制有关。

研究部分

引言

吸烟是导致慢性阻塞性肺疾病（COPD）的最重要风险因素，该疾病与气道高反应性（AHR）以及其他肺部疾病（如肺气肿、慢性支气管炎和感染）相关（Rab等人，2013年；L?kke等人，2006年）。气道平滑肌（ASM）在气道高反应性中起核心作用，在病变状态下对收缩刺激更为敏感。这种情况可能因气道炎症和重塑而加剧。

研究地点

本研究在尼日利亚拉各斯州立大学医学院（LASUCOM）的动物实验室内进行。实验遵循了美国国立卫生研究院（NIH）的实验室动物安全标准程序，并获得了该校动物伦理委员会的伦理批准，批准编号为AREC/2022/058。

香烟

本研究使用的是市面上常见的伦敦King Size（薄荷味）香烟（伦敦烟草公司，尼日利亚生产）。

香烟暴露与恢复对气管对苯肾上腺素、氯化钾和氯化钙收缩反应的影响

如图1所示，不同实验组的气管平滑肌对苯肾上腺素（PHE）、氯化钾（KCl）和氯化钙（CaCl?）的收缩反应存在差异。在10?? M浓度下，吸烟组（16.56 ± 1.73）和恢复组（16.67 ± 1.06）的收缩反应显著低于对照组（24.07 ± 2.58；p < 0.05）。而在10??和10?? M浓度下，吸烟组的收缩反应显著增强（53.53 ± 1.07，73.08 ± 2.24），而对照组分别为47.26 ± 2.27和66.47 ± 1.83）。

讨论

三周的被动香烟烟雾暴露显著增强了气管平滑肌对肾上腺素和去极化刺激的收缩反应，降低了乙酰胆碱引起的收缩，并增加了氧化应激标志物。戒烟后的恢复期部分恢复了收缩功能和抗氧化酶活性，而使用乙酰香兰酮抑制NADPH氧化酶进一步改善了乙酰胆碱的响应能力。

香烟烟雾是主要的室内污染物之一。

伦理批准

本研究遵循了美国国立卫生研究院（NIH）的实验室动物护理指南（1985年）。实验方案和程序获得了拉各斯州立大学医学院动物伦理委员会的伦理批准，批准编号为AREC/2022/058。

出版同意

不适用。

资金来源

本研究未获得任何资金支持。

关于写作过程中生成式人工智能和人工智能辅助技术的声明

作者声明在本文撰写过程中未使用任何生成式人工智能技术。

利益冲突

我确认在本研究的执行和提交过程中不存在任何利益冲突。