约翰斯·霍普金斯医学院研究人员在国立卫生研究院资助下开展系列实验，推进了对吸烟如何损害眼睛及促进年龄相关性黄斑变性（AMD）发展的认知。AMD是全球50岁以上人群视力障碍和失明的首要原因。既往已知吸烟者罹患AMD的风险是非吸烟者的四倍，但吸烟在眼病发生发展中的具体作用机制尚不明确。
新研究揭示烟雾与表观遗传损伤的关联
研究人员在2026年1月16日发表于《美国国家科学院院刊》的报告中描述：通过对比3个月龄（相当于人类青壮年）和12个月龄（相当于人类中老年）小鼠在急性和慢性香烟烟雾暴露后，视网膜色素上 epithelial（RPE）细胞——保护并维持视觉必需光感受器的关键细胞——的变化情况。
"吸烟常被认为通过释放损伤组织的自由基分子加速衰老，"威尔默眼科研究所视网膜科主任兼首席研究员詹姆斯·T·汉达医学博士表示。该研究显示，吸烟还会导致RPE细胞发生表观遗传学变化（非DNA序列改变引起的基因表达可逆性转变），广泛影响眼部功能及其应对环境压力的能力。
研究团队采用单核ATAC测序（snATAC-seq）和单核RNA测序（snRNA-seq）技术，分析经香烟烟雾冷凝物（CSC）注射后3天、6天和10天的年轻及老年小鼠RPE细胞，以及每日暴露于香烟烟雾四个月的小鼠样本。这些基因测序技术帮助团队识别功能失调的RPE细胞，并阐明染色质可及性（即物理接触DNA、RNA和蛋白质压缩结构的能力，该结构控制基因开关状态）在暴露后的变化规律。此类变化若存在，将表明细胞适应、功能和存活能力发生剧烈转变。
烟雾如何改变眼细胞衰老进程
在年轻和老年小鼠中，急性注射香烟烟雾冷凝物（CSC）均导致功能失调RPE细胞簇形成，其特征为核心RPE细胞功能基因表达降低、染色质可及性下降，以及"衰老标志物基因"（防止或调控衰老相关进程的基因）表达减少。此类进程包括基因组不稳定性、端粒缩短（染色体末端萎缩）及细胞能量工厂线粒体功能障碍等。
研究者指出，急性烟雾压力引发的染色质结构变化削弱了年轻和老年小鼠RPE细胞功能，并复制出人类年龄相关性黄斑变性患者的特征表现。值得注意的是，他们发现仅在年轻CSC处理小鼠的功能失调细胞中表达出一组特定的衰老标志物基因，而老年对应组则无此现象。在每日暴露于香烟烟雾四个月的小鼠模型中观察到类似结果。
"我们发现，仅在年轻CSC处理的功能失调RPE细胞中，与线粒体功能、蛋白质稳态（即蛋白质稳定性）、自噬（细胞自我清理）、炎症和代谢相关的衰老基因表达增强，"汉达解释道。通过TUNEL分子标记法（可识别死亡细胞的技术）检测显示，衰老基因激活保护了年轻CSC处理细胞，而未表达这些基因的老年CSC处理细胞则死亡。
小鼠发现与人类组织相互印证
研究人员进一步分析了两位无AMD的非吸烟者、一位无AMD的吸烟者及一位早期AMD患者的捐赠RPE细胞，鉴定出1698个在功能失调的人类和小鼠RPE细胞中共同上调或下调的基因。这些基因表明，共享的衰老标志物基因可能与AMD的发生发展密切相关。
"现已明确环境压力会干扰眼睛生成维持健康所需基因的能力，我们下一步将聚焦于区分哪些变化是暂时性的，哪些是永久性的，"汉达表示。基于当前发现，汉达团队计划深入表征年龄与持续香烟烟雾暴露如何共同导致晚期AMD患者的视力损伤及相关并发症。
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