香烟烟雾暴露干预对雄性小鼠体质健康的影响

胡建平

(河南理工大学体质健康中心，河南 焦作 454000)

近年来，二手烟对人体健康的威胁也逐步得到了公众的普遍关注。关于香烟对人体健康方面的影响，目前相关成果多倾向于对人体肺功能、神经系统和心脑血管等方面的研究，而针对人体抗疲劳能力及疲劳恢复方面的研究较少，本研究探讨二手烟对雄性小鼠体质健康的影响。

1 材料与方法

1.1动物 昆明种小鼠24只，清洁级，编号SCXK(豫)2005-0001，合格证号：豫医动字第4104022号，雄性，体重(22±3)g(购自郑州大学医学院动物饲养中心)，分笼饲养，自由饮食，室内通风良好，室温控制在24 ℃左右。

1.2器材与方法 器材：被动吸烟染毒柜(军事医学科学院环境卫生研究所研制)，玻璃材料，体积为2 m×1 m×0.7 m。染毒柜与吸烟装置相连。LK-3气体检测报警仪监测CO、CO2及O2浓度。氧气瓶给氧，流量为0.5 L/min。红旗渠香烟(河南中烟工业公司出品，焦油量15 mg，烟碱量1.2 mg)；EDTA-2K抗凝剂；超氧化物歧化酶(SOD)试剂盒及丙二醛(MDA)试剂盒(购自南京建成生物工程技术公司)。

1.3方法 将24只雄性小鼠随机分为对照组和实验组，每组12只。实验组每天统一放进染毒柜内进行香烟烟雾暴露2次，上午10点、下午6点开始，连续4 w，烟雾暴露量每次自然燃烧6支香烟。香烟燃烧方法：放入吸烟装置1支香烟点燃，固定于香烟架上后迅速放入实验组染毒柜内至香烟自然燃尽，然后再放入一支香烟，依次将第6支香烟自然燃尽，让小鼠继续停留在染毒柜内，时间直至总计1 h，从染毒柜中取出小鼠，再分笼饲养自由进食。对照组在实验组进行香烟烟雾暴露染毒的同时在同样的染毒柜内做伪暴露，不进行染毒，其他条件与实验组相同。

1.4指标评价 ①水温为(28±2)℃，水深为小鼠头部至尾尖长的2倍以上，完成香烟烟雾暴露染毒最后1 w，两组进行无负重适应性游泳训练(游泳时间从开始的20 min逐渐延长)6 d，休息1 w后进行力竭性游泳，控制小鼠保持游泳状态，以小鼠下沉10 s不露出水面为力竭标准，记录力竭游泳时间。②两组小鼠于实验前分别采尾血1.5 ml，4 ℃冰箱过夜，3 000 r/min离心10 min得血清，分别采用黄嘌呤氧化酶法和硫代巴比妥酸法分别检测实验前各组小鼠SOD活性和MDA的含量。于力竭游泳恢复24 h后，即实验后分别对两组小鼠采尾血1.5～2.5 ml，采用同实验前方法分别检测两组小鼠SOD活性和MDA的含量。

2 结 果

实验前，两组小鼠血清SOD活性和MDA含量各项指标组间差异均无统计学意义(P>0.05)；实验后，实验组SOD活性和MDA含量均较实验前及对照组有明显差异(P均<0.05)，见表1。力竭游泳时间实验组〔(226.47±40.91)min〕明显低于对照组〔(187.65±24.68)min〕(P<0.05)。

表1 两组小鼠血清SOD活性和MDA含量比较±s，n=12)

3 讨 论

力竭游泳实验是检验小鼠有氧耐力即心肺耐力功能的重要实验，小鼠经香烟烟雾暴露后，小鼠的肺组织可能有不同程度的破坏，心脏和肌肉等功能下降，促使抗疲劳能力降低，造成力竭游泳时间缩短有关。相关研究指出，烟雾中的焦油等有害物质可附着于被动吸烟者的气管、支气管和肺泡表面抑制纤毛运动，并使肺泡巨噬细胞和血中中性粒细胞释放的氧自由基增多，进而增加白细胞和内皮细胞的黏附，形成炎症反应，最终导致肺组织破坏和功能障碍〔1，2〕。尼古丁可引起血压升高、心跳加快，心脏泵血功能下降，机体耗氧量增多等，使有氧运动能力及抗疲劳能力下降〔3〕。本研究结果与之相符。

本研究中小鼠血清SOD活性和MDA含量的变化是解释上述现象的有力证据。近年来，自由基理论为运动性疲劳的产生和恢复提供了新的理论依据，越来越受到人们的重视。氧自由基及其所诱发的脂质过氧化物对生物机体具有强大的毒性作用：使膜受体、离子通道、膜蛋白的脂质微环境发生变化，影响细胞膜的功能〔4〕。MDA是脂质过氧化作用的最终分解产物，与体内的脂质过氧化反应程度相平行，因此MDA通常作为评定自由基脂质过氧化程度的指标〔5〕。同时体内存在着清除氧自由基的酶类和非酶类物质，主要包括SOD、过氧化氢酶(CAT)以及维生素E等非酶类物质，它们通过各自的途径维持机体内自由基产生和消除的动态平衡〔6〕，可以说血清SOD活性和MDA含量是机体整体氧化和抗氧化状态的反映。本实验揭示被动吸烟对体内脂质过氧化反应起到促进作用，同时消耗了大量的抗氧化酶或抑制了抗氧化酶的活性，使多部位的细胞功能受到影响，结果血液、心肺、肌肉工作能力下降，加速了疲劳过程的发展。所以，香烟烟雾暴露组小鼠力竭游泳时间难免缩短。本实验中测定的SOD活性和MDA含量是力竭游泳后24 h恢复期情况，表明香烟烟雾中有害物质对机体的损害在短时间内难以恢复，故被动吸烟不仅影响运动能力，加速疲劳发展，而且还会影响运动后疲劳的消除和功能的恢复。

综上，香烟烟雾暴露可使健康小鼠血清SOD活性降低、MDA含量增加，引起小鼠抗疲劳能力降低，同时也是影响运动后疲劳消除和功能恢复的主要因素，对小鼠体质产生明显不利影响。

4 参考文献

1姜洪芳，颜恒毅，赵 立.吸烟所致肺气肿模型大鼠戒烟后肺病理及炎性介质的变化〔J〕.中国老年学杂志，2011；31(16)：3080-2.

2温林俏，赵国厚，王蜀昆.135例吸烟患者肺功能检查的临床分析〔J〕.中国医学创新，2012；9(2)：119-20.

3薄其付，李若葆，王金平，等.被动吸烟对大鼠肺泡上皮细胞结构及p53，K-ras表达的影响〔J〕.潍坊医学院学报，2007；29(2)：101-4.

4赵燕燕，刘新霞，陈春生，等.机体衰老时体内指标变化〔J〕.中国老年学杂志，2010；30(19)：2855-7.

5马玉玲，李士玉.吸烟对氧自由基及抗氧化酶活性影响的研究〔J〕.中国行为医学科学，2001；10(1)：64-7.

6张 陵，万 宁.氧自由基脂质过氧化反应所致运动性疲劳产生机制研究进展〔J〕.中国实验诊断学，2006；10(9)：1104-8.