吸煙的一個主要毒性靶位置是肺損傷和由此而引起的支氣管炎和肺癌。這是因為吸煙氣相物質(zhì)直接和肺細(xì)胞接觸。引起肺損傷的另一個途徑就是吸煙可引起巨噬細(xì)胞在肺部聚集和活化，產(chǎn)生呼吸爆發(fā)，釋放大量氧自由基，對肺部細(xì)胞造成更大的損傷。曾研究了吸煙氣相物質(zhì)對巨噬細(xì)胞呼吸爆發(fā)的影響，發(fā)現(xiàn)吸煙氣相物質(zhì)可以直接影響巨噬細(xì)胞呼吸爆發(fā)過程，也可以通過氧化細(xì)胞膜誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞呼吸爆發(fā)。

1．吸煙氣相物質(zhì)對巨噬細(xì)胞呼吸爆發(fā)的直接影響　用DMPO自旋捕集PNA刺激人巨噬細(xì)胞產(chǎn)生氧自由基的ESR信號，以此信號作為巨噬細(xì)胞呼吸爆發(fā)產(chǎn)生氧自由基的指標(biāo)。

（1）吸煙氣相物質(zhì)不能直接刺激巨噬細(xì)胞產(chǎn)生氧自由基：巨噬細(xì)胞通煙后，若不加PMA刺激，檢測不到任何ESR信號。說明在這一體系沒有產(chǎn)生氧自由基，也就是說吸煙氣相物質(zhì)不能直接刺激巨噬細(xì)胞產(chǎn)生氧自由基。

（2）吸煙氣相物質(zhì)改變PMA刺激巨噬細(xì)胞產(chǎn)生氧自由基的動力學(xué)過程：多形核白細(xì)胞通煙后，再用PMA刺激，則有氧自由基產(chǎn)生，但信號強度明顯減小，而且隨通煙時間延長，氧自由基逐漸變小。不僅如此，若跟蹤巨噬細(xì)胞可以發(fā)現(xiàn)，通煙后的巨噬細(xì)胞產(chǎn)生氧自由基的動力學(xué)與通煙后的巨噬細(xì)胞明顯不同；前者產(chǎn)生氧自由基先隨通煙時間延長而逐漸增加，然后逐漸減?。缓笳咭婚_始就達(dá)到最大，然后逐漸減小，說明吸煙氣相物質(zhì)改變了巨噬細(xì)胞呼吸爆發(fā)過程。

2．吸煙氣相物質(zhì)引起人多形核白細(xì)胞脂質(zhì)過氧化　人多形核白細(xì)胞通煙后，用TBA法測定脂質(zhì)過氧化水平，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，和對照相比，TBA反應(yīng)物明顯增加，而且隨通煙時間延長而逐漸增加，有很好的相關(guān)性，說明多形核白細(xì)胞通煙后確實發(fā)生了脂質(zhì)過氧化。

關(guān)于吸煙氣相物質(zhì)能否引起細(xì)胞脂質(zhì)過氧化，文獻(xiàn)中有兩個不同的報道。一個是把鼠巨噬細(xì)胞暴露于經(jīng)過過濾的煙霧中，TBA法證明這些巨噬細(xì)胞確實發(fā)生了脂質(zhì)過氧化。另一個則得到了不同的結(jié)果，把維生素E缺乏的大鼠和富含維生素E的大鼠暴露于煙霧中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，維生素E缺乏的大鼠，暴露于全煙（固相+氣相）中，大鼠肺細(xì)胞的TBA反應(yīng)物比對照組低13%，而暴露于氣相煙的鼠肺TBA反應(yīng)物與對照組相比沒有差別。在富含維生素E一組鼠中，未觀察到吸煙引起的脂質(zhì)過氧化效應(yīng)。Pryor在評論這兩組實驗結(jié)果時認(rèn)為，如果從吸煙氣相和固相的化學(xué)成分來考慮，這種矛盾有一定合理性，因為吸煙氣相中含有大量二氧化碳和氧中心自由基，應(yīng)當(dāng)是高度氧化性的，因此會引起脂質(zhì)過氧化。而在吸煙固相中，主要含有醌類自由基，應(yīng)當(dāng)是高度還原性的。但也有實驗發(fā)現(xiàn)，不論是吸煙固相和氣相物質(zhì)，都表現(xiàn)有氧化性。

這里的結(jié)果表明吸煙氣相物質(zhì)對多形核白細(xì)胞是氧化性的，結(jié)合上一節(jié)用脂質(zhì)體所得結(jié)果，可以肯定吸煙氣相物質(zhì)氧化性是很強的。這也許可以解釋如前所述為什么單獨吸煙氣相物質(zhì)不僅不能刺激多形核白細(xì)胞產(chǎn)生呼吸爆發(fā)，反而影響其呼吸爆發(fā)的動力學(xué)過程。因為脂質(zhì)過氧化產(chǎn)生的MDA能夠使膜蛋白發(fā)生交聯(lián)，發(fā)生構(gòu)象變化，從而導(dǎo)致功能的改變甚至喪失。負(fù)責(zé)呼吸爆發(fā)的NADPH氧化酶就位于細(xì)胞膜上，可能這是為什么脂質(zhì)過氧化是首當(dāng)其沖的攻擊對象的重要原因。

3．吸煙氣相物質(zhì)處理脂質(zhì)體對大鼠粒細(xì)胞呼吸爆發(fā)的影響　既然吸煙氣相物質(zhì)不能直接刺激多形核白細(xì)胞呼吸爆發(fā)產(chǎn)生氧自由基，那么它會不會通過其他途徑刺激多形核白細(xì)胞產(chǎn)生呼吸爆發(fā)呢？上面的結(jié)果表明吸煙氣相物質(zhì)可以引起脂質(zhì)體脂質(zhì)過氧化，脂質(zhì)過氧化的脂質(zhì)體會不會對多形核白細(xì)胞產(chǎn)生刺激作用呢？為此曾研究了脂質(zhì)過氧化的脂質(zhì)體對大鼠粒細(xì)胞的刺激作用，仍采用自旋捕集技術(shù)檢測PMA刺激大鼠粒細(xì)胞產(chǎn)生的氧自由基，ESR信號強度代表粒細(xì)胞呼吸爆發(fā)產(chǎn)生的氧自由基。

4．脂質(zhì)體濃度的影響　不同濃度的脂質(zhì)體均通煙20s，隨濃度的增加，脂質(zhì)過氧化物含量也增加。將這種氣相煙處理過的脂質(zhì)體與大鼠粒細(xì)胞在37℃共同溫育15min，然后用PMA刺激，測試呼吸爆發(fā)所產(chǎn)生的氧自由基，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與對照組相比產(chǎn)生的氧自由基明顯增加，且隨脂質(zhì)過氧化物濃度增加而增加。當(dāng)脂肪濃度為1mg/ml時，產(chǎn)生的氧自由基達(dá)到最大值，然后隨濃度增加開始減少；當(dāng)脂肪濃度＞15mg/ml時，這種過氧化的脂質(zhì)體又表現(xiàn)出對大鼠粒細(xì)胞產(chǎn)生氧自由基的抑制作用。

為了弄清未經(jīng)吸煙煙氣處理脂質(zhì)體對大鼠粒細(xì)胞呼吸爆發(fā)產(chǎn)生氧自由基的影響，用新制備的脂質(zhì)體代替吸煙煙氣處理的脂質(zhì)體做以上實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)脂肪濃度＜0.2mg/ml時，對粒細(xì)胞呼吸爆發(fā)產(chǎn)生氧自由基沒有影響，當(dāng)脂肪濃度＞0.2mg/ml時，開始表現(xiàn)出對粒細(xì)胞呼吸爆發(fā)產(chǎn)生氧自由基的抑制作用，而且隨著濃度增加，這種抑制作用急劇增加。

未過氧化的脂質(zhì)體對粒細(xì)胞呼吸爆發(fā)產(chǎn)生氧自由基的抑制作用的原因可能是多方面的，一個原因可能是由于不飽和脂類對粒細(xì)胞產(chǎn)生氧自由基的清除作用；另一個原因可能是過多的脂類插入粒細(xì)胞膜導(dǎo)致膜結(jié)構(gòu)的改變，影響了粒細(xì)胞的功能。隨著吸煙煙氣處理脂質(zhì)體與粒細(xì)胞溫育時間的延長，過氧化的脂肪進(jìn)入粒細(xì)胞膜，并引發(fā)粒細(xì)胞膜脂質(zhì)過氧化，產(chǎn)生大量中間物，導(dǎo)致細(xì)胞膜中蛋白質(zhì)和酶的損傷及膜結(jié)構(gòu)的破壞，其中NADPH氧化酶的破壞將直接影響呼吸爆發(fā)產(chǎn)生氧自由基。

以上這些結(jié)果可以提示我們一個吸煙氣相自由基引起肺損傷和導(dǎo)致疾病的機制：吸煙氣相物質(zhì)進(jìn)入肺部后首先引起肺細(xì)胞脂質(zhì)過氧化，同時，吸煙可使巨噬細(xì)胞在肺部聚集，這樣，過氧化的細(xì)胞膜磷脂就可以刺激聚集在肺部的巨噬細(xì)胞呼吸爆發(fā)產(chǎn)生大量活性氧自由基，進(jìn)一步使肺細(xì)胞過氧化損傷，產(chǎn)生惡性循環(huán)，導(dǎo)致疾病的發(fā)生和發(fā)展。