背景

烟草被视为世界上危害最严重的社会问题之一,吸烟则是与衰老相关疾病的危险因素,而白细胞端粒长度(Leukocyte Telomere Length LTL)是造成发病率增加和寿命缩短的生物标志物,并且吸烟与较短的端粒长度有关。

端粒小知识

端粒具有稳定染色体,调节正常细胞生长的功能。人类的端粒随着细胞分裂而缩短,每个细胞分裂过程中都会丢失50到100对端粒DNA碱基,这会导致端粒逐渐磨损最终使细胞衰老。因此,端粒长度一直被认为是细胞老化的标志。除遗传因素外,环境影响在决定端粒长度方面发挥着重要作用,比如吸烟。

据统计,当前全世界烟民已达12亿,每年因吸烟导致疾病死亡者约300万。在我国有3.5亿吸烟者,形势异常严峻。烟民们常挂嘴边顺口溜“每天一支烟,快活似神仙”与“吸烟有害健康”的理念是相悖的。

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吸烟是众所周知的健康“杀手”,暴露于香烟中的有害化学物质会导致氧化应激和端粒DNA的不可修复损伤。氧化应激常伴随炎症,并可通过促进细胞更替和复制性衰老而加快白细胞端粒缩短。

Lidija Latifovic团队对477名20~50岁的健康志愿者进行横断面调查中发现:每日吸烟者组的LTL比非吸烟者短(P<0·02),LTL与当前的每日吸烟量和年吸烟量成反比。越年轻或是越老吸烟人的端粒长度变化不稳定而且丢失更多,而中年吸烟人端粒长度变化特点是端粒迅速丢失。

表:多变量线性回归结果显示生活方式暴露变量与LTL相关的调整回归系数

图片修改自:Latifovic L,et al. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 2016

在Shalini Dixit的信息整合中发现:吸烟者的端粒长度比不吸烟者的端粒长度短(总结标准平均差[SMD]:0.11分)95%置信区间-0·16分至-0·07分()。同样,吸烟人的端粒长度比从未吸过烟的人或者已经戒烟的人的端粒长度短,表明戒烟比正在吸烟要有益于端粒。因此优化戒烟策略时,能越早戒烟越好。

此外,一项研究报告称吸烟者的端粒磨损率比不吸烟者的端粒磨损率增加了3倍(Huzen J, Wong LS, van Veldhuisen DJ, Samani NJ, Zwinderman AH, Codd V, et al· Telomere length loss due to smoking and metabolic traits· J Intern Med 2014;275:155–63·)。

纽卡斯尔大学研究人员领导的18个先前收集的数据集的荟萃分析中得出以下几个结论:

1、吸烟者白细胞端粒长度总体显著缩短,吸烟者比不吸烟者短84.61bp(95%CI:22·62146·61)。

2、两组(JLRCS和MONICA)吸烟者的LTL消耗显著加快,而一组(CCS)非吸烟者的LTL消耗显著加快(下图a)。

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图片修改自:Bateson M et al. R. Soc. open sci 2019.

关于端粒长度与吸烟之间关系的文献并不一致,一些研究显示端粒较短与吸烟有关(Mirabello等人,2009年;Revesz等人,2015年),而其他研究报告称端粒缺乏相关性(Brouilete等人,2003年;Harris等人,2012年);一项孟德尔随机化研究使用一种与烟草消费密切相关的遗传多态性(CHRNA3基因型)发现,没有证据支持吸烟与短端粒之间存在因果关系(Rode L, Bojesen SE, Weischer M, Nordestgaard BG. 2014 High tobacco consumption is causally associated with increased all-cause mortality in a general population sample of 55 568 individuals, but not with short telomeres: a Mendelian randomization study. Int. J. Epidemiol. 43, 1473–1483. (doi:10·1093/ ije/dyu119))。某些局限性可能导致结果不一,比如实验中高异质性。当然,这些不同观点的发声实则是质疑端粒动力学文献中关于行为与端粒长度之间潜在联系机制的普遍假设,而不是质疑吸烟有害的影响。

吸烟是否对端粒长度有累积影响?随着戒烟时间的延长,这种影响是否会逆转?端粒长度测量正在人类流行病学和行为生态学中的应用中影响颇深。

就目前而言,某些类型的行为会加速端粒磨损,端粒长度的测量可以用来识别那些最有害的行为和那些具有保护性的行为。研究端粒缩短的动态可能被用来监测行为改变的躯体后果(例如理解吸烟和戒烟的积极影响),从而改善身体健康状况。因此,有必要进一步研究吸烟及其戒烟对端粒长度和磨损的作用,以确认这种复杂的关联,从而来量化特定吸烟暴露对端粒长度和生物老化的影响。

参考文献

1.Bateson M et al. 2019 Smoking does not accelerate leucocyte telomere attrition: a meta analysis of 18 longitudinal cohorts. R. Soc. open sci. 6: 190420. http://dx.doi.org/10.1098/rsos.190420.

2.Dixit S, Whooley MA, Vittinghoff E, et al.Alcohol consumption and leukocyte telomere length. Sci Rep. 2019;9(1):1404.Published 2019 Feb 5. doi:10.1038/s41598-019-38904-0

3.Latifovic L, Peacock SD, Massey TE, King WD. The Influence of Alcohol Consumption, Cigarette Smoking, and Physical Activity on Leukocyte TelomereLength. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 2016;25(2):374‐380. doi:10.1158/1055-9965.EPI-14-1364.

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