吸煙對脂肪素分泌的影響

范力宏 何 穎 白曉君

1.西安交通大學醫學院第一附屬醫院心內科，陜西 西安 710061；2.西安交通大學醫學院，陜西 西安 710061

吸煙是致動脈粥樣硬化的一個重要危險因素，但其具體致病機制還不十分清楚，炎性反應可能是其中一個重要環節。脂肪內分泌是近來動脈粥樣硬化研究的熱點[1-3]。筆者之前的研究及其他的相關研究發現，吸煙減少脂聯素的分泌[4-6]。脂聯素是脂肪組織分泌的一個重要脂肪因子，具有抗感染、抗動脈粥樣硬化作用。而脂肪組織作為一個重要的內分泌器官，還分泌著其他大量脂肪因子，這些脂肪因子對炎性反應都有潛在的影響。因而，結合以往的研究，筆者提出吸煙可能對其他脂肪因子也有影響，如果是這樣，脂肪內分泌途徑可能是吸煙致動脈粥樣硬化的一條途徑。脂肪素是脂肪分泌的一個重要脂肪因子，同時也是一個重要的炎癥因子，具有促炎、促動脈粥樣硬化作用[1-3]。但關于吸煙對脂肪素的影響還尚缺乏直接研究。本研究旨在探討吸煙對脂肪素的影響，對比了吸煙人群和非吸煙人群血清脂肪素濃度，并進一步通過體外實驗檢測了尼古丁對脂肪細胞分泌脂肪素的影響以驗證上述問題。

1 資料與方法

1.1 一般資料

2012～2014年連續入選96名研究對象，為西安西京社區和水文巷機關單位家屬院社區的男性志愿者，根據是否吸煙分為吸煙組50例，吸煙指數為（510±82）（支·年）（吸煙指數=每天吸煙支數×吸煙年數）；對照組（不吸煙）46例。入選者均已排除糖尿病、心血管疾病、嚴重肝臟、腎臟疾病及惡性腫瘤。

鼠3T3-L1前脂肪細胞株由西安交通大學醫學院實驗中心提供。

1.2 儀器與試劑

二氧化碳培養箱（Thermo，美國）；超凈工作臺（蘇州蘇潔凈化設備公司，蘇州）；低速離心機（Eppendorf，德國）；倒置相差顯微鏡（Olympus，日本）；普通冰箱（河南新飛電器有限公司，河南）；超低溫冰箱（Thermo，美國）；壓力滅菌器（上海申安醫療器械廠，上海）；恒溫水浴箱（北京市醫療設備廠，北京）；電熱鼓風干燥箱（天津泰斯特儀器有限公司，天津）；酶標儀（Bio-Rad，美國）；DMEM/F12 液體培養基（Hyclone公司，美國）；胎牛血清（Gibco公司，美國）；胰酶消化液（Hyclone公司，美國）；脂聯素酶聯免疫試劑盒（Phoenix Pharmaceuticals公司）；牛胰島素、地塞米松（DEX）、1-甲基3-異丁基黃嘌呤（IBM）、尼古丁（Sigma公司，美國）。

1.3 方法

1.3.1 入選者受檢前要求維持日常規律飲食，避免劇烈活動。檢查前12 h禁止飲食，次日測量身高體重，計算體重指數（BMI）。測量血壓，平臥位，連續測3次，每次間隔5 min，取3次血壓平均值。采取空腹靜脈血樣，3000 r/min離心分離血漿，一部分用于血脂生化檢測，另一部分冰凍于-70℃下。所有樣本收集后，酶聯免疫法統一檢測脂肪素濃度。

1.3.2 采用鼠3T3-L1前脂肪細胞系，誘導分化為成熟脂肪細胞，方法如筆者前期實驗[6]，以含100 ml/L胎牛血清的DMEM/F12為培養基，于37℃條件下進行常規培養和傳代。前脂肪細胞生長至完全匯合后2 d進行分化誘導，加誘導分化培養基Ⅰ（100 mL/L胎牛血清的 DMEM/F12、牛胰島素 1 mg/L、IBM 0.5 mmol/L、DEX 1.0 μmol/L），2 d 后更換為誘導分化培養基Ⅱ（100 ml/L胎牛血清的DMEM/F12、牛胰島素1 mg/L），繼續培養2 d，隨后換為基礎培養基，隔天換液，繼續培養4 d。將誘導分化好的成熟脂肪細胞分為兩組：對照組（PBS組），培養液中加入PBS孵育26 h；尼古丁組，培養液中加入尼古丁（10 μmol/L）孵育 26 h。酶聯免疫法分別檢測兩組上清液中脂肪素濃度。

1.4 統計學方法

采用SPSS 13.0統計學軟件進行數據分析，計量資料數據用均數±標準差（）表示，兩組間比較采用t檢驗；以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 臨床研究結果

吸煙組和對照組比較，年齡、BMI、收縮壓、TG、LDL-C、HDL-C濃度及空腹血糖水平差異無統計學意義（P＞0.05）；吸煙組舒張壓、TC濃度明顯高于對照組，而血清脂肪素濃度低于對照組，差異有統計學意義（P ＜ 0.05）。見表 1。

2.2 體外細胞實驗結果

尼古丁是香煙的主要成分，本研究通過檢測尼古丁對脂肪細胞分泌脂肪素的影響進一步探討了吸煙對脂肪素的影響。實驗結果表明，脂肪細胞培養液中加入10 μmol/L的尼古丁后，對照組脂肪素濃度為（17.048±4.580）ng/mL，尼古丁組脂肪素度為（4.555±0.214）ng/mL，尼古丁組上清液的脂肪素濃度明顯低于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05）。

表1 兩組臨床學指標比較（）

表1 兩組臨床學指標比較（）

注：BMI：體重指數；TC：總膽固醇；TG：三酰甘油；LDL-C：低密度脂蛋白膽固醇；HDL-C：高密度脂蛋白膽固醇；1 mmHg=0.133 kPa

組別 年齡（歲） BMI（kg/m2）收縮壓（mmHg）舒張壓（mmHg）TC（mmol/L）HDL-C（mmol/L）LDL-C（mmol/L）TG（mmol/L）空腹血糖（mmol/L）脂肪素（ng/mL）吸煙組（n=50）對照組（n=46）P值52±11 50±12 0.097 23.05±0.88 24.70±0.71 0.311 116±8 122±6 0.210 88±3 80±4 0.033 5.51±0.60 4.85±0.41 0.013 1.36±0.12 1.44±0.11 0.224 2.13±0.17 1.98±0.23 0.320 1.68±0.34 1.54±0.11 0.087 4.37±0.28 4.33±0.08 0.230 2.434±1.511 4.842±1.768 0.029

3 討論

本研究結果顯示，吸煙人群的血清脂肪素濃度顯著低于不吸煙的對照組。而且，體外細胞實驗也發現尼古丁可使脂肪細胞分泌脂聯素顯著減少。這些結果從不同層次表明吸煙減少脂肪素的分泌。

脂肪組織不僅是一個能量儲存器官，還是一個重要的內分泌器官，可分泌一系列蛋白分子，稱為脂肪因子，發揮著重要的生理和病理作用。其中，脂肪素是脂肪分泌的一個重要的細胞因子，也是近來研究最多的脂肪因子之一。脂肪素是一個52 kD分子，最早于2005年由Fukuhara等[7]報道。以往的研究發現，脂肪素是一個重要的炎癥因子并且和動脈粥樣硬化關系密切[1-3]。近來，更有研究報道血清脂肪素濃度和血管閉塞相關的梗死及冠狀動脈粥樣硬化性心臟病密切相關[8]。脂肪素可以促進炎性反應，引起內皮功能障礙，并且和血管的病理改變密切相關[9-11]。脂肪素可以促進一氧化氮合成酶（NOS）競爭性抑制劑不對稱二甲基精氨酸（ADMA）在血清中濃度的升高，從而減少一氧化氮的合成，影響血管內皮功能。另一方面，還有研究報道，脂肪素與血流介導的肱動脈舒張減弱有關，血流介導的肱動脈舒張減弱則反映了動脈硬化早期肱動脈內皮功能受損。總而言之，脂肪素和動脈粥樣硬化的發生密切相關。本研究發現吸煙可以減少脂肪素的分泌，這提示脂肪素可能是吸煙致動脈粥樣硬化的一個重要環節。

結合筆者之前報道的吸煙對另一脂肪因子——脂聯素的影響[6]，推測吸煙可能對脂肪內分泌有著重要影響作用，而脂肪因子對炎性反應和動脈粥樣硬化都有著不同程度的作用，這或許是吸煙致動脈粥樣硬化的一條途徑，為研究吸煙致動脈粥樣硬化的機制提供了新思路。吸煙是否也可影響其他脂肪因子的分泌并通過此途徑促進動脈粥樣硬化值得進一步研究。這也是接下來要繼續研究的內容。

以往關于吸煙對脂肪因子分泌影響的直接研究較少。而且主要集中于吸煙對脂聯素影響的研究。曾有在對糖尿病患者研究時發現吸煙者的脂肪因子有變化[12-13]。這與本研究的結果相一致。本研究結合流行病學和體外實驗直接證明了吸煙對脂肪素的影響。雖然具體機制還不清楚，但就以往的相關研究推測吸煙可能至少通過以下途徑影響脂肪素的分泌：①依賴尼古丁受體途徑：細胞蛋白激酶C（PKC）、鈣/鈣調素依賴性蛋白激酶Ⅱ（CaMKⅡ）信使途徑[14]。②不依賴于尼古丁受體的途徑：尼古丁進入細胞后可促進產生大量超氧陰離子等自由基，超氧陰離子可直接影響細胞離子通道等表達和功能，進而可能調控脂肪素的分泌釋放[15]。當然，這也是未來要繼續深入研究的。

本實驗雖然簡單，吸煙組錄入了50例病例，不是大規模樣本，但本研究入選對象非常嚴格，均為男性并排除了心血管疾病和糖尿病等，盡可能的排除了調脂藥、降糖藥等干擾因素。而且，本研究不僅做了臨床流行病學研究，還進一步在體外細胞實驗中直接檢測了尼古丁對脂肪素分泌的影響，為結論提供了更多層次的證據。

綜上所述，本研究通過流行病學調查及體外細胞實驗發現吸煙減少脂肪素的分泌。這可能是吸煙致動脈粥樣硬化的一條值得研究的潛在途徑。

[1]Cheng KH，Chu CS，Lee KT，et al.Adipocytokines andproinflammatory mediators from abdominal and epicardialadipose tissue in patients with coronary artery disease[J].Int J Obes（Lond），2008，32（2）：268-274.

[2]Liu SW，Qiao SB，Yuan JS，et al.Association of plasmavisfatin levels with inflammation，atherosclerosis，andacute coronary syndromes in humans[J].Clin Endocrinol（Oxf），2009，71（2）：202-207.

[3]Dahl TB，Yndestad A，Skjelland M，et al.Increasedexpression of visfatin in macrophages of human unstablecarotid and coronary atherosclerosis：possible role in inflammation and plaque destabilization[J].Circulation，2007，115（8）：972-980.

[4]Bergmann S，Siekmeier R.Influence of smoking and body weight on adipokines in middle aged women [J].Eur J Med Res，2009，14 （Suppl 4）：21-26.

[5]Won WY，Lee CU，Chae JH，et al.Changes of plasma adiponectin levels after smoking cessation[J].Psychiatry Investig，2014， 11（2）：173-178.

[6]Fan LH，He Y，Xu W，et al.Adiponectin may be a biomarker of early atherosclerosis of smokers and decreased by nicotine through KATP channel in adipocytes[J].Nutrion，2015，31（7-8）：955-958.

[7]Fukuhara A，Matsuda M，Nishizawa M，et al.Visfatin：aprotein secreted by visceral fat that mimics the effects ofinsulin[J].Science，2005，307（5708）：426-430.

[8]Yu TH，Lu LF，Hung WC，et al.Circulating visfatinlevel at admission is associated with occlusion of the infarct-related artery in patients with acute ST-segmentelevation myocardial infarction [J].Acta Cardiologica Sinica，2011，27（2）：77-85.

[9]Malyszko J，Malyszko JS，Pawlak K，et al.Visfatinand apelin，new adipocytokines，and their relation toendothelial function in patients with chronic renal failure [J].Adv Med Sci，2008，53（1）：32-36.

[10]Van der Veer E，Ho C，O'Neil C，et al.Extension of humancell lifespan by nicotinamide phosphoribosyltransferase[J].J Biol Chem，2007，282（15）：10841-10845.

[11]Archer SL.Pre-B-cell colony-enhancing factor regulatesvascular smooth muscle maturation through a NAD+-dependent mechanism：recognition of a new mechanismfor cell diversity and redox regulation of vascular tone andremodeling[J].Circ Res，2005，97（1）：4-7.

[12]藍曉紅.尼古丁及撤藥引起的脂肪和血管改變[D].上海：第二軍醫大學，2007.

[13]尚昱君，譚麗娟.脂聯素與冠心病關系的研究現狀及進展[J].嶺南心血管病雜志，2013，19（6）：753-756.

[14]Snijder MB，Henry RM，Visser M，et al.Regional body composition as a determination of arterial stiffness in the elderly：The Hoorn Study [J].Journal of Hypertension，2004，22（12）：2339-2347.

[15]Papadopoulos DP，Makris TK，Krespi PG，et al.Adiponectin and resistin plasma levels in healthy individuals with prehypertension [J].J Clin Hypertens（Greenwich），2005，7（12）：729-733.