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摘要香烟烟雾(Cigarette smoke， CS)暴露可引起多种疾病，其中最常见的是呼吸系统疾病，如哮喘、肺炎、肺癌、慢性阻塞性肺疾病等。妊娠期香烟烟雾暴露是影响后代肺部疾病最显著的可改变危险因素。大量研究表明，母体营养、感染、来自烟雾等毒素的压力和环境暴露可能对后代产生长期健康影响。目前人们普遍认为孕妇在怀孕期间吸烟会对后代的肺功能产生影响，包括增加儿童喘息和哮喘的风险。青春期儿童因免疫系统不健全，极易因各种因素影响导致呼吸系统疾病和症状。吸烟的危害众所周知，但戒烟存在很大难度，虽然很多家长已经认识到吸烟对儿童的不利影响，尽可能避免儿童当面吸烟，但因封闭的居家环境，可导致儿童呼吸二手烟，进而对呼吸系统造成不利影响。<br>　　内质网应激（Endoplasmic reticulum stress，ERS）是由内质网蛋白错误折叠失衡导致的，与多种肺部疾病的发生发展有关。应激反应触发上皮屏障细胞的保护性自噬。自噬是细胞将受损的细胞器或不需要的蛋白质包裹在双膜结构中，并将其引导到溶酶体降解的过程。内在自噬是肺发育和形态发生的重要调节因子，自噬与多种肺部疾病有关，如肺动脉高压、急性肺损伤、哮喘和肺癌，提示自噬和内质网应激与肺功能密切相关。已有研究表明香烟烟雾暴露会损害蛋白质折叠并导致肺内质网应激。烟雾提取物诱导内质网应激，从而促进肺纤维化中成纤维细胞向肌成纤维细胞分化。有过烟雾暴露的小鼠肺部以及暴露于香烟烟雾提取物的肺上皮细胞的自噬水平增加，香烟烟雾暴露通过促进肺泡上皮Ⅱ型细胞的自噬诱导肺纤维化。此外，在人支气管上皮细胞中，内质网应激和自噬相互作用促进香烟烟雾提取物诱导的细胞凋亡。这些均表明香烟烟雾暴露可诱导内质网应激和肺自噬引起肺损伤。然而，母体怀孕期间香烟烟雾暴露和青春期香烟烟雾暴露对肺部内质网应激和自噬的影响少有报道。因此本研究观察母代孕期香烟烟雾暴露和青春期香烟烟雾暴露对小鼠肺部病理及内质网应激和自噬的影响，进一步揭示母代孕期香烟烟雾暴露和子代青春期香烟烟雾暴露对肺部损伤的机制。<br>　　第一部分孕期香烟烟雾暴露对子代呼吸系统影响的Meta分析<br>　　目的：孕期接触香烟烟雾对子代发育有不良影响，本研究旨在通过系统的Meta荟萃分析，进一步探讨孕期香烟烟雾暴露与子代发生呼吸系统疾病的关系，特别是其对子代喘息、哮喘等呼吸系统疾病的潜在影响。<br>　　方法：在PubMed、Embase和Web of Science等主要电子数据库中进行详尽文献检索，截至2023年9月19日。搜索策略综合运用相关关键词和MeSH词，筛选出了怀孕期间吸烟与子代发生呼吸系统疾病之间关系的研究。采用STATA11软件进行统计分析。<br>　　结果：通过筛选，初步筛选出677篇相关文献。经过严格排除，共纳入12篇符合标准的文献。结果显示，孕妇孕期香烟烟雾暴露与子代呼吸系统疾病显著相关，例如：喘息、哮喘、支气管炎、肺气压伤等呼吸系统疾病，OR=1.60， 95%CI=(1.20, 2.12)。<br>　　结论：孕期香烟烟雾暴露与子代发生呼吸系统疾病风险增加之间存在显著关联，孕妇和家庭成员戒烟干预可降低子代呼吸系统疾病的发生。<br>　　第二部分孕期香烟烟雾暴露对子代肺功能及肺结构的影响<br>　　目的：研究不同孕期香烟烟雾暴露对子代小鼠肺功能及肺结构的影响。<br>　　方法：选取C57BL/6J雌性小鼠分为AA（孕前和妊娠期均空气）、AS（孕前空气和妊娠期烟雾）、SA（孕前烟雾和妊娠期空气）和SS（孕前和妊娠期均烟雾）组。在空气或烟雾条件下饲养两周后，雄性小鼠和雌性小鼠进行交配，怀孕雌鼠根据分组在空气或烟雾条件下饲养至子代小鼠生产。出生后的子代小鼠不在进行香烟烟雾暴露至小鼠第7周。选择雄性子代进行研究，采用无创肺功能检测仪测定小鼠肺功能，之后对其实施安乐死继续后续研究。采用HE染色检测肺结构病理变化情况，透射电镜(TEM)观察肺组织超微结构情况。<br>　　结果：无创肺功能结果显示，与AA组相比，AS、SA、SS组小鼠的TVb、MVb和PEF均明显降低，差异具有统计学意义，其中SS组的降低最为显著(P＜0.05)。此外，与AA组相比，AS、SA、SS组小鼠Penh显著升高，差异具有统计学意义，其中SS组的升高最为显著(P＜0.05)。HE结果显示AA组小鼠肺泡结构完整，大小均匀。SA组肺泡间隙稍增加，肺泡壁增厚，伴少量渗出物。AS组和SS组肺泡大小发生变化，肺泡壁增厚，部分肺泡融合形成大囊腔，气管周围肺泡塌陷，远端肺泡扩张融合，提示肺气肿。其中，SS组更为严重，可见大量渗出物。透射电镜结果显示AA组细胞核形态规整，糙面内质网未见明显扩张。SA组细胞核形状不规则，粗面内质网轻度扩张，板层小体结构部分丧失。AS组细胞核形状不规则，粗面内质网轻度扩张，部分膜损伤，大部分板层小体结构疏松缺失。SS组细胞核形状不规则，糙面内质网轻度扩张，部分膜损伤，板层小体结构稀疏，片层结构明显丧失，偶见空泡形成。<br>　　结论：孕期香烟烟雾暴露可导致子代小鼠肺功能下降，肺部结构发生病理改变，其中孕前并妊娠期持续香烟烟雾暴露的子代肺组织损伤程度最严重。<br>　　第三部分内质网应激和自噬在孕期香烟烟雾暴露对子代肺损伤中的作用<br>　　目的：本部分研究内质网应激和自噬在孕期香烟烟雾暴露对子代小鼠肺损伤中的作用。<br>　　方法：选取C57BL/6J雌性小鼠分为AA（孕前和妊娠期均空气）、AS（孕前空气和妊娠期烟雾）、SA（孕前烟雾和妊娠期空气）和SS（孕前和妊娠期均烟雾）组。在空气或烟雾条件下饲养两周后，雄性小鼠和雌性小鼠进行交配，怀孕雌鼠根据分组在空气或烟雾条件下饲养至子代小鼠生产。出生后的子代小鼠不在进行香烟烟雾暴露，在子代小鼠生长至第7周对其实施安乐死，选择雄性子代进行研究。采用TUNEL法检测肺组织凋亡情况，免疫荧光检测肺组织内质网应激相关标志物Caspase12、CHOP和自噬相关标志物Beclin-1、LC3的表达情况，Western Blot检测肺组织内质网应激相关标志物GRP78、Caspase12、CHOP和自噬相关标志物Beclin-1、LC3的表达情况，RT-qPCR法检测GRP78、Caspase12、CHOP的表达情况。<br>　　结果：TUNEL结果显示，与AA组相比，AS组、SA组和SS组的荧光强度增加，肺细胞凋亡增加(P＜0.05)。免疫荧光结果显示，AA组、SA组和SS组CHOP的荧光强度无显著差异，而AS组CHOP的荧光强度增加(P＜0.05)。Caspase12的荧光强度在SA组和AS组中略有增加，在SS组中较AA组明显增加(P＜0.05)。Western Blot和RT-qPCR结果显示，与AA组相比，CS暴露后的3组GRP78、Caspase12、CHOP蛋白表达和mRNA水平均有所升高。然而，GRP78和Caspase12的蛋白表达在AS组和SA组之间没有明显差异，而SS组则显著上调，CHOP的蛋白表达在AS组显著升高(P＜0.05)。在自噬方面，免疫荧光结果显示，AS、SA和SS组Beclin-1和LC3的荧光强度均升高，其中SS组的荧光强度升高最为显著(P＜0.05)。同样，Western Blot结果显示，与AA组相比，CS暴露增加了Beclin-1和LC3-Ⅱ蛋白的表达，其中SS组的蛋白升高最明显，SA组和SS组之间的差异有统计学意义(P＜0.05)。<br>　　结论：孕期香烟烟雾暴露会导致子代小鼠肺细胞凋亡增加，激活内质网应激和自噬，内质网应激介导的细胞凋亡是导致肺损伤的作用机制之一。<br>　　第四部分母代孕期并子代青春期香烟烟雾暴露对子代肺部的影响<br>　　目的：本部分研究母代孕期并子代青春期香烟烟雾暴露对子代小鼠肺部的影响。<br>　　方法：选取C57BL/6J雌性小鼠分为AA+CS组（孕前空气妊娠期空气，青春期烟雾）、AS+CS组（孕前空气妊娠期烟雾，青春期烟雾）、SA+CS组（孕前烟雾妊娠期空气，青春期烟雾）和SS+CS组（孕前烟雾妊娠期烟雾，青春期烟雾）。在空气或烟雾条件下饲养两周后，雄性小鼠和雌性小鼠进行交配，怀孕雌鼠根据分组在空气或烟雾条件下饲养至子代小鼠生产。生产的子代小鼠正常喂养3周后，香烟烟雾暴露4周至子代小鼠第7周。在子代小鼠第7周，选择雄性子代进行研究，采用无创肺功能检测仪测定小鼠肺功能，之后对其实施安乐死继续后续研究。采用HE染色观察肺损伤情况，透射电镜观察肺组织超微结构，TUNEL法检测肺组织凋亡情况。免疫荧光检测肺组织内质网应激相关标志物Caspase12、CHOP和自噬相关标志物Beclin-1的表达情况，Western Blot法检测肺组织内质网应激相关标志物GRP78、Caspase12、CHOP和自噬相关标志物Beclin-1的表达情况。<br>　　结果：有过母代孕期香烟烟雾暴露史的子代小鼠青春期再次香烟烟雾暴露可导致肺功能下降，与AA+CS组相比，AS+CS组、SA+CS组、SS+CS组差异有统计学意义(P＜0.05)。此外，小鼠肺部也发生病理改变，炎症细胞浸润明显，其中，SS+CS组最为严重，肺泡结构破坏严重，内质网重度扩张。TUNEL结果显示，AS+CS组、SA+CS组和SS+CS组的荧光强度增加， SS+CS组的细胞凋亡最严重(P＜0.05)。免疫荧光结果显示， Caspase12、CHOP、Beclin-1的荧光强度在中AS+CS组、SA+CS组和SS+CS组较AA+CS组明显增加(P＜0.05)，SA+CS组和SS+CS组之间差异也有统计学意义（P＜0.05）。与上述结果一致，Western Blot检测结果显示，与AA+CS组相比，AS+CS、SA+CS和SS+CS组的GRP78、Caspase 12、CHOP、Beclin-1表达水平升高，其中SS+CS组的升高最为显著（P＜0.05）。此外，SA+CS组和SS+CS组之间差异也有统计学意义（P＜0.05）。<br>　　结论：母代孕期有过香烟烟雾暴露史会加重子代小鼠青春期再次接触香烟烟雾暴露后导致的肺损伤以及内质网应激和自噬水平增加，母代孕期香烟烟雾暴露和子代青春期香烟烟雾暴露对肺部的损伤可能具有协同效应，在双重作用下导致更严重的肺损伤。