吸烟患者尿液中一氧化氮与尼古丁代谢产物-柯替宁含量的相关性研究.doc

吸烟患者尿液中一氧化氮与尼古丁代谢产物-柯替宁含量的相关性研究中华结核和呼吸感染 1998年第4期第0卷 论著作者：庞宝森翁心植王辰柯以恕张红玉张海燕黄秀霞赵离忠单位：100020 北京，北京红十字朝阳医院呼吸病研究中心关键词： 吸烟；一氧化氮；柯替宁【摘要】目的观察吸烟对体内一氧化氮（NO）含量变化的影响及了解它们之间的关系。方法选择北京地区健康60名男性不吸烟者(不吸烟组)及192名男性吸烟者，按其每日吸烟支数分为110支组、1120支组、2130支组、30支组。用硫代巴比妥酸法测定吸烟者尿液中尼古丁代谢产物-柯替宁（cotinins）作为吸烟量的客观指标，用分光比色法测定尿中NO含量，来反映体内NO水平。结果吸烟者各组尿液中柯替宁含量分别为6.61.6 mol/L、256 mol/L、379 mol/L、548 mol/L。不吸烟者尿液中NO含量为4.41.0 mol/L，吸烟者各组尿液中NO含量分别为3.040.07 mol/L、2.750.05 mol/L、2.180.01 mol/L、1.600.01 mol/L。吸烟者尿液中柯替宁含量各组间依次分别为t=4.2894，P0.01；t=2.7446、P0.01；t=2.7667、P0.01。吸烟者各组尿液中NO含量与不吸烟者组比较分别为t=2.7118、P0.01；t=3.1826、P0.01；t=3.2100、P0.01；t=4.6600、P0.01。尿液中NO含量各组间比较分别为t=2.9286，P0.01；t=3.0357，P0.01；t=3.8181、P0.01；t=2.2160，P0.05。吸烟者的吸烟支数与尿中柯替宁含量有良好的正相关性r=0.8626,P0,01,与NO含量有良好的负相关性r=-0.6596,P0.05。尿中柯替宁含量与NO二者之间也有良好的负相关性r=-0.6026,P0.05。结论本组研究结果提示吸烟量越大，时间越长，机体内NO含量则减少，可能对血管内皮细胞损伤越严重。 The correlative study on nitric oxide and cotinine nicotine metabolite in smokersurinePang Baosen, Weng Xinzhi, Wang Chen, et al. The Research Center of Respiratory Medicine, Beijing Red Cross Chaoyang Hospital, Beining 100020【Abstract】ObjectiveIn order to observe the changes of nitric oxide (NO) affected by smoking and their relationship in vivo.Method60 male nonsmoker as the control group, 192 male smoked as the study group which was divided into 4 subgroups (110, 1120, 2130 and 30) according to the number of cigarettes smoked per day. The metabolite of nicotine-cotinine in urine was assayed by means of barbituric acid. Cotinine was used as an objective indicator to reflect the smoking quantity. The urinary NO (NO-2) was determined with colorimetric estimation.ResultThe urinary cotinine level in the 4 subgroups were 6.61.6, 25.16.2, 37.88.5, 53.68.3 (mol/L) respectively. The urinary NO of nonsmokers were 4.430.97 (mol/L), in the 4 subgroups it was 3.040.07, 2.750.05, 2.180.01, 1.600.01 (mol/L) respectively. The results of statistical analysis between the 4 subgroups were t=4.2894, P0.01; t=2.7446, P0.01; t=2.7667, P0.01 acordingly. As compared between the 4 subgoups of smokers and the nonsmokers, the statistical results were t=2.7118,P0.01; t=3.1826,P0.01; t=3.2100, P0.01; t=4.6600, P0.01； respctively. The statistical differences between the 4 subgroups were t=2.9286, P0.01; t=3.0357, P0.01; t=3.8181, P0.01; t=2.2160, P0.05 respectively. There was a good positive correlation between the number of cigarette smoked and urinary cotinine content (r=0.8626, P0.01), also a significant negative correlation between it and urinary NO level (r=-0.6596, P0.05). A negative correlation could be observed between urinary cotinine and NO (r=-0.6026，P0.05).ConclusionWith the increase of quantity and duration of smoking, the NO content in vivo will decrease, suggested that the vascular endothelial cells could be damaged severely.【Key words】SmokingNitric oxideConitine吸烟危害健康，这已是公认的事实。目前，全世界每年有近300万人死与烟草之害，吸烟可以损伤肺脏，心脑血管，心脏等器官，可以引起肺癌，高血压，冠心病等疾病的发生。在我国吸烟者众多，近年来未见有关吸烟对一氧化氮(NO)含量影响的报道，现将研究结果报告如下。对象与方法1.研究对象：选择北京地区健康男性吸烟者192名和非吸烟者60名，年龄2654岁。吸烟者烟龄均在5年以上，日吸烟量540支。2.样品收集：所有吸烟者与不吸烟者均取上午10时左右的尿液1份，置与试管内，于当日测毕。3.检测方法：尿液中NO检测均采用胡明昌1法以测定尿中亚硝酸盐(N)含量来间接反映机体NO水平2。尿液中尼古丁代谢产物-柯替宁(Cotinine)检测采用梅学文3法。4.统计学处理：试验数据以s表示，两个样本均数比较采用t检验。结果一、NO与柯替宁含量吸烟与不吸烟者尿中NO与柯替宁含量变化情况见附表。附表吸烟与不吸烟者尿样NO与柯替宁含量变化情况(s)香烟支数例数年龄吸烟史(年)柯替宁含量(mol/L)一氧化氮(mol/L)0603712004.430.971105839111586.61.63.040.07*11205645923625.16.2*2.750.05*21305246826937.48.5*2.180.01*302648726653.68.3*1.600.01*注：经t检验，柯替宁含量为吸烟者各组间比较*P均0.01；吸烟者各组NO含量与不吸烟组比较P均0.01,各组间比较P0.01，P0.05二、吸烟支数与柯替宁含量吸烟支数与尿中柯替宁含量变化为良好的正相关性(r=0.8626,P0.01),与尿中一氧化氮含量变化为良好的负相关性(r=-0.6596,P0.05),尿中柯替宁含量与一氧化氮水平呈显著负相关性(r=-0.6026,P0.05)。三、吸烟指数与尿中柯替宁、一氧化氮之间关系吸烟指数吸烟支数日吸烟年龄吸烟指数400年支共60例，其中尿柯替宁、NO含量变化分别为183 mol/L,3.420.07 mol/L；吸烟指数401800年支共108例，其中尿柯替宁、NO含量变化分别为337 mol/L,2.660.05 mol/L，NO含量401800年支组与400年支组比较，t4.4444，P0.01；吸烟指数800年支共24例，其中尿柯替宁、NO含量变化分别为509 mol/L,1.760.01 mol/L，NO含量800年支组与410800年支组比较，t2.7538，P0.01。从以上结果表明，吸烟指数越大，尿中柯替宁含量越高，而尿中NO含量越少，表明吸烟量越大则对NO含量影响越大。讨论我国是一个吸烟大国，有3亿多烟民，而每年有70万人死于吸烟。有实验证明，烟草中的有害物质可以直接或间接的引起许多疾病的发生，如肺癌、高血压、冠心病、肺气肿等。近年来研究表明，慢性阻塞性肺疾病（COPD）在全球发病率呈上升趋势是与吸烟密切相关，而且国内外学者比较公认吸烟是引起COPD的主要危险因素之一。吸烟可以使呼吸道粘膜细胞发生炎症改变，香烟中有害物质使呼吸道粘膜细胞吞噬能力下降，纤毛运动减弱，免疫力下降，为病原体的侵入和炎症的发生创造了条件。有资料表明，吸烟者死于慢性支气管炎等肺部疾病的死亡率为不吸烟者的510倍，是造成早逝的主要原因之一。吸烟还损伤血管系统，吸烟者的主动脉（尤其是腹主动脉）和冠状动脉等动脉管壁的损害明显比非吸烟者严重，并且心肌内小动脉管壁也比非吸烟者增厚，主要是中层平滑肌细胞增生。吸烟所产生的一氧化碳能损伤动脉管壁内皮细胞，提示吸烟能加速动脉硬化的发展。所以吸烟是发生外周血管疾病的最主要的危险因素之一4。然而烟草中的有害物质是如何损害内皮细胞的机理，目前还不十分清楚，有待进一步研究。近年研究证实NO是由血管内皮细胞、平滑肌细胞等多种生物细胞产生的，是独立存在于血管、巨噬细胞和神经系统中的生理性调节分子，它按需要合成，弥散至邻近的靶细胞来发挥作用。NO弥散至血管平滑肌（VSM）细胞，与其受体结合，活化鸟苷酸环化酶使三磷酸鸟苷转变为环磷酸鸟苷，当后者升高时，则影响Na+-Ca+交换，使血管平滑肌松弛，血管扩张。NO是维持血管基本张力的重要生理调节剂。在生理条件下，血管内皮细胞持续释放NO，保持血管一定程度的扩张。如基础释放停止或不足，血管处于收缩状态。总之，NO作为传递介质和调节介质、传递神经信息、调节内皮细胞、平滑肌和神经细胞等功能，参与炎症与组织细胞损伤和增殖，它还在冠心病、高血压、肺动脉高压、支气管痉挛、肿瘤等疾病的发生和发展中起重要作用。NO在体内代谢过程中，主要被氧化成亚硝酸盐（）和硝酸盐（），而以为主。由于这种代谢产物稳定，加之主要从尿中排出，有报道认为测定尿中/含量可以间接反映机体内NO水平5。目前有学者认为血管内皮细胞是体内合成NO的最主要细胞，血管内皮细胞受损后合成释放的NO减少6。动物实验表明，烟草中的有害物质尼古丁在高浓度条件下不仅损害血管平滑肌的收缩功能，而且造成血管内皮结构的严重破坏7。Kswski等8对吸烟者研究显示，长期吸烟者血管内皮细胞合成与释放NO减少。有资料报道吸烟者对硝酸甘油的血管扩张反应试验，约有10的依赖内皮细胞松弛作用受损伤。表现于肱动脉的差异更明显，非吸烟者增加血流约有11动脉扩张，吸烟者仅4，这种丧失了依赖内皮细胞松弛作用可能是吸烟造成的内皮细胞受损害的重要表现。当前人们常用测定尿中尼古丁代谢产物-柯替宁作为吸烟量的生化指标9。本组研究结果表明，吸烟指数400年支的NO含量为3.420.07 mol/L，吸烟指数401800年支组的NO含量为2.660.05 mol/L，两组比较t4.4444，P0.01差异有显著性。而吸烟指数800年支组NO含量为1.760.01 mol/L，与401800年支组比较t2.7538，P0.01，差异也有显著性。这表明吸烟时间越长，吸烟量越大，则尿中NO含量越少。可能是由于长期吸烟，对血管内皮结构损害越严重，而进一步使体内NO生成量减少。有文献报道，由于NO合成与释放减少，而使内皮素增加，可导致血管舒缩功能调节失调，血小板聚集和内皮细胞增殖。由于NO具有拮抗缺氧性肺动脉高压形成作用10。这样长期NO合成与释放减少，加之吸烟损害血管内皮细胞的因素，可能是引起慢性阻塞性肺疾病的病理生理过程之一。因此，广泛开展戒烟活动是促进机体健康的重要措施之一。参考文献1胡明昌，李明.尿一氧化氮代谢产物亚硝酸盐的比色测定法.临床检验杂志，1995，13:129.2Cattell V . Glomeruli synthesize nitrire in experimental nephrotoxic nephritis. Kidney Int, 1990，38:1056-1058.3梅学文，翁心植，张海燕.唾液中尼古丁代谢产物-柯替宁检测方法的探讨.中华预防医学杂志，1993，27:303.4翁心植. 吸烟与心血管疾病.中华医学杂志，1987，67:237-240.5Suzuk H, Ikenaga H , Hishikawa K,et al. Inerease in NO?2/NO?3 exertion in the urine as an indicator of endothelium derive