电子烟与香烟暴露后大鼠戒断期焦虑样行为研究:炎症细胞因子与谷氨酸受体的作用

【字体: 时间:2025年04月27日 来源:Behavioural Brain Research 2.6

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  吸烟危害全球公共健康,电子烟成戒烟或替代选择。研究人员探究电子烟蒸汽和香烟烟雾对大鼠的影响,发现二者可致戒断期焦虑样行为,且改变前额叶皮层(PFC)和伏隔核(NAc)分子表达,为理解烟草危害提供依据。

  在当今社会,吸烟问题一直是全球公共健康面临的严峻挑战。每年,因吸烟导致的癌症相关死亡人数众多,各类烟草产品都在无声地侵蚀着人们的健康。传统烟草制品如香烟、水烟和雪茄危害巨大,而电子烟作为新兴的替代品,近年来在全球烟民中越来越受欢迎,有人用它来尝试戒烟,也有人将其当作新的吸烟选择。然而,美国食品药品监督管理局却发出警告,所有烟草产品,包括含尼古丁的电子烟,都具有成瘾性,一旦停止使用,人们往往会遭受严重的戒断症状,像尼古丁渴望、快感缺失、认知能力下降和焦虑等,这些症状又会驱使人们继续消费烟草产品。
焦虑作为一种常见的精神症状,常伴随着烦躁、注意力难以集中等表现,还会引发肌肉紧张、心悸等身体不适。众多研究表明,大脑中的多个区域,如杏仁核、海马体,以及前额叶皮层(PFC)和伏隔核(NAc)等,都与焦虑及焦虑样症状的发展密切相关。而且,炎症和焦虑障碍之间也存在着千丝万缕的联系,神经炎症产生的促炎细胞因子,如白细胞介素 1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子 α(TNF-α)和白细胞介素 6(IL-6),会对大脑产生直接或间接的神经毒性作用。同时,代谢型谷氨酸受体(mGluRs)在神经传递过程中发挥着重要作用,虽然有研究显示谷氨酸在尼古丁戒断机制中意义重大,但 mGluRs 在其中的作用却知之甚少。

为了深入了解电子烟和香烟对人体的影响,来自约旦扎伊图纳大学(Al-Zaytoonah University of Jordan)的研究人员展开了一项极具意义的研究。他们以雄性 Sprague-Dawley 大鼠为实验对象,将其随机分为对照组、电子烟组和香烟组。让大鼠每天暴露在电子烟蒸汽或香烟烟雾中 2 小时,每周 5 天,持续 60 天。研究过程中,研究人员使用旷场实验(OF)、高架十字迷宫实验(EPM)和明暗箱实验(LD)来评估大鼠的焦虑样行为,并检测大鼠前额叶皮层(PFC)和伏隔核(NAc)中多种细胞因子和受体的 mRNA 表达,包括核因子红细胞 2 相关因子 2(Nrf2)、核因子 -κB(NF-κB)、IL-6、IL-1β、TNF-α 以及 mGluR1、mGluR2、mGluR3 和 mGluR5 等。

在研究技术方法上,研究人员主要采用了行为学测试和分子生物学检测技术。通过多种行为学测试,观察大鼠在不同环境下的行为表现,以此评估焦虑样行为。同时,运用相关技术检测特定脑区中细胞因子和受体的 mRNA 表达水平,从分子层面探究电子烟蒸汽和香烟烟雾对大鼠的影响。

研究结果显示:

  1. 体重变化:研究结束时,所有大鼠体重都有所增加,但与对照组相比,暴露于电子烟蒸汽和香烟烟雾中的大鼠体重增加较少,其中电子烟组大鼠体重增加最少。双向重复测量方差分析表明,处理因素有显著主效应。
  2. 焦虑样行为:经过多次戒断期后,暴露于电子烟蒸汽或香烟烟雾的大鼠焦虑样行为增加。
  3. 分子表达变化:电子烟蒸汽和香烟烟雾使前额叶皮层(PFC)和伏隔核(NAc)中核因子 -κB(NF-κB)、白细胞介素 6(IL-6)和代谢型谷氨酸受体 5(mGluR5)的相对 mRNA 表达升高,而白细胞介素 1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子 α(TNF-α)和代谢型谷氨酸受体 2(mGluR2)的表达降低,对核因子红细胞 2(Nrf2)、代谢型谷氨酸受体 1(mGluR1)和代谢型谷氨酸受体 3(mGluR3)的表达则没有明显影响。

综合研究结果和讨论部分,该研究意义重大。它揭示了电子烟蒸汽和香烟烟雾暴露会导致大鼠戒断期出现焦虑样行为,且这种影响部分是通过前额叶皮层(PFC)和伏隔核(NAc)的分子变化实现的。这一发现有助于人们更深入地理解烟草产品对神经系统的危害机制,为制定更有效的戒烟干预措施和公共健康政策提供了重要的理论依据,对全球控烟和保障公众健康有着积极的推动作用。此次研究成果发表在《Behavioural Brain Research》杂志上,为该领域的研究贡献了有价值的参考。

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