突破性研究发现:环境烟草烟雾中的萘代谢物是视网膜衰老的关键推手,戒烟可显著逆转损伤

2025年6月25日 国际衰老研究权威期刊《Aging Cell》最新发表同济大学眼科团队的重要研究成果《Naphthalene Metabolites From Long-Term Environmental Tobacco Smoke Induce the Aging of Retinal Pigment Epithelium》,首次阐明环境烟草烟雾(ETS)中萘代谢物通过诱导视网膜色素上皮(RPE)细胞衰老,驱动年龄相关性黄斑变性(AMD)发展的分子机制,并证实戒烟可有效阻断该病理进程。该研究为全球近2亿AMD患者提供了精准防治靶点,也为公共卫生控烟策略提供了关键科学依据。

突破性研究发现:环境烟草烟雾中的萘代谢物是视网膜衰老的关键推手,戒烟可显著逆转损伤

烟雾中的隐形杀手:锁定视网膜损伤元凶

AMD作为全球55岁以上人群不可逆视力丧失的首要病因,其发生与吸烟存在明确流行病学关联(风险提高2-4倍),但具体机制长期未明。团队通过自主研发的大鼠香烟暴露模型(图1A),发现:

  • 功能性损伤:持续暴露4个月后,大鼠视网膜电生理信号(a/b波振幅)显著下降40%(图1B-D),提示感光功能受损
  • 细胞衰老标志:暴露组RPE层中衰老相关β-半乳糖苷酶(SA-β-Gal)阳性率激增5倍,DNA损伤标记γH2AX及衰老蛋白P16/P21表达同步上调(图1E-I)
  • 炎症风暴:关键衰老分泌表型(SASP)因子IL-6、IL-1β等升高3-8倍,通过NF-κB通路放大炎症(图1J-O)

创新性发现在于锁定烟雾中的多环芳烃——萘(Naphthalene) 及其代谢物 1,2-二羟基萘(1,2-DHN)  1,2-萘醌(1,2-NQ) 为核心致病物质(图3A-B)。实验证实:
▶ 10μM 1,2-NQ处理24小时即可使RPE细胞存活率降低40%(图3C-D)
▶ 1,2-NQ诱导的SA-β-Gal阳性率(80%)与长期烟雾暴露血浆效果相当(图3E-G)
▶ 代谢物通过抑制AMPK/SIRT3信号轴,诱导线粒体功能障碍(ATP下降65%)和DNA损伤(图5),最终激活p53依赖的细胞周期G2/M期阻滞(图4)

曙光显现:戒烟逆转RPE衰老进程

研究最具临床价值的部分在于揭示戒烟的明确保护效应

  • 毒性物质清除:停止暴露2个月后,血浆及眼内1,2-DHN/1,2-NQ浓度下降50-70%(图6B)
  • 衰老表型逆转:短期(1月)暴露后戒烟,RPE衰老标志物恢复至近正常水平;即使长期(2月)暴露者,戒烟4个月后SA-β-Gal阳性率下降55%(图6C-F)
  • 机制修复:戒烟组AMPK/SIRT3信号通路活性恢复,线粒体膜电位及ATP合成显著改善(图7)

“这解释了流行病学中‘戒烟者AMD风险随时间递减’的现象,”论文强调,”关键在于及时阻断萘代谢物的持续累积。”

公共卫生启示:从机制到实践

本研究为临床干预提供新思路:

  1. 精准筛查:监测尿液中萘代谢物2-萘酚可作为AMD风险预警指标
  2. 靶向防护:开发特异性吸附萘的滤嘴或眼部抗氧化剂
  3. 强化干预:将戒烟咨询纳入AMD标准诊疗流程
    “每个吸烟者的视网膜都在承受萘的慢性毒害,但我们的数据证明,任何时候戒烟都能为眼睛按下‘衰老暂停键’。”

团队正进一步开发基于代谢物检测的AMD风险预警系统,推动精准眼健康管理。


延伸阅读
论文链接 | 环境烟草烟雾(ETS)含7000余种化学物质,其中93种为明确致癌物。AMD现影响全球1.96亿人,预计2040年患者数将达2.88亿。

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