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目的吸烟是引起慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonarydisease,COPD）的主要原因。气道重塑是COPD不可逆性气流受限的主要原因。一般认为，COPD气道重塑的机制与炎症细胞活化、氧化抗氧化失衡、蛋白酶抗蛋白酶失衡、细胞凋亡等有关。最近，越来越多的研究表明上皮间质转分化（epithelial mesenchymal transdifferentiation,EMT）参与了气道重塑的发生。气道上皮作为抵御外来损伤因素的第一道防线，吸入的烟草烟雾进入人体最先直接接触人体的气道。尼古丁是香烟烟雾中的主要有害成分。尼古丁对气道上皮的直接影响目前还不清楚。本研究首次采用基因芯片技术和双向凝胶电泳技术观察尼古丁刺激人气道上皮细胞后差异基因和蛋白的表达情况，为进一步阐明气道重塑机制提供线索。方法一、体外培养原代人小气道上皮细胞，待原代人气道上皮细胞生长至80%融合时，换用无生长因子的基础培养基培养24小时，使细胞同步于静止期。将细胞随机分成两组，每组再分成两个平行组，即尼古丁刺激4小时组和空白对照组，尼古丁刺激48小时组和空白对照组。实验组加入尼古丁（1×10-5M），对照组加入PBS，分别孵育4小时和48小时后吸走，加入Trizol试剂，收集细胞用于基因芯片检测。二、根据基因芯片结果，选取部分表达差异基因用荧光定量PCR方法进行验证。三、体外培养人支气管上皮细胞16HBE,待16HBE细胞生长至80%融合时，换含1%的胎牛血清的DMEM培养基培养24小时，使细胞同步于静止期。采用随机化的原则进行分组：（1）对照组，加入PBS；（2）实验组，加入尼古丁(终浓度1×10-5M)，孵育72小时后加入裂解液收集细胞用于双向凝胶电泳。通过双向凝胶电泳实验分离总蛋白，差异表达蛋白质点应用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱获取肽质量指纹图谱并通过NCBI数据库鉴定。结果一、基因芯片结果（1）尼古丁处理4h后，表达上调的基因有63个，表达下调的基因有44个，主要涉及细胞对外界刺激的应激反应有关基因。（2）尼古丁处理48h后，表达上调的基因有860个，表达下调的基因有582个。对差异基因进行Gene GO分析和Pathway分析，发现差异基因涉及到胚胎发育、细胞极性维持、细胞与细胞黏附等与细胞转分化相关的重要生理过程和信号转导通路。（3）进一步对个别基因进行分析，发现尼古丁可以下调上皮角蛋白（CK）、上皮黏蛋白（MUC）等具有上皮特征的基因；上调纤维连接蛋白1（FN1）、N钙粘蛋白（N-cadherin）等具有间质细胞特征的基因。二、荧光定量PCR结果荧光定量PCR验证的基因差异表达与基因芯片结果变化趋势一致。三、双向凝胶电泳结果双向凝胶电泳图谱中找到23个表达量有明显差异的蛋白质点，质谱鉴定出19种蛋白质。其中与细胞骨架相关的蛋白明显下调，如微管蛋白、γ1-肌动蛋白等。结论不论从基因组水平还是从蛋白组水平，均发现一系列与EMT发生过程有关的基因或蛋白的改变。