加州大學(xué)河濱分校的一個(gè)研究小組發(fā)現，通常針對青年和孕婦的電子煙在神經(jīng)干細胞中產(chǎn)生應激反應，神經(jīng)干細胞是大腦中的關(guān)鍵細胞。

在整個(gè)生命過(guò)程中，干細胞成為具有更多特定功能的特化細胞，例如腦細胞，血細胞或骨骼。干細胞對壓力的敏感程度遠遠超過(guò)它們變成的特化細胞，因此干細胞提供了一種研究暴露于有毒物質(zhì)（如香煙煙霧）的模型。

電子香煙或EC是尼古丁傳遞裝置，其通過(guò)加熱使尼古丁和香料化學(xué)品霧化。研究人員還不了解EC中的化學(xué)物質(zhì)如何影響神經(jīng)干細胞，特別是它們作為細胞強大的線(xiàn)粒體 - 細胞器，對調節細胞健康至關(guān)重要。

使用培養的小鼠神經(jīng)干細胞，加州大學(xué)河濱分校的研究人員將EC誘導的干細胞毒性的機制確定為“應激誘導的線(xiàn)粒體高灌注”或SIMH。

“SIMH是一種保護性的生存反應，”負責該研究的分子，細胞和系統生物學(xué)系教授Prue Talbot說(shuō)。 “我們的數據顯示干細胞暴露于電子液體，氣溶膠或尼古丁會(huì )產(chǎn)生一種導致SIMH的反應?！?/p>

這項研究在歐洲領(lǐng)先的品牌Vuse上進(jìn)行，發(fā)表在iScience上，這是一份來(lái)自Cell Press的開(kāi)放獲取期刊。

“雖然最初被認為更安全，但像Vuse和JUUL這樣的EC并不是無(wú)害的，”Atena Zahedi說(shuō)，她是今年獲得生物工程博士學(xué)位的研究論文的第一作者。 “即使是短期接觸，也可能以長(cháng)期使用導致細胞死亡或疾病的方式對細胞施加壓力。我們的觀(guān)察可能與任何含有尼古丁的產(chǎn)品有關(guān)?！?/p>

Zahedi是2019-20 UC校長(cháng)博士后獎學(xué)金的獲得者，他解釋說(shuō)，在SIMH期間，圓形點(diǎn)狀線(xiàn)粒體融合在一起形成長(cháng)的超融合網(wǎng)絡(luò )，以便相互拯救 - 使它們不易受到退化的影響。

“EC中高含量的尼古丁會(huì )導致神經(jīng)干細胞膜中特殊受體的尼古丁泛濫，”Zahedi說(shuō)。 “尼古丁與這些受體結合，導致它們開(kāi)放。鈣和其他離子開(kāi)始進(jìn)入細胞。最終，鈣過(guò)載隨之而來(lái)?！?/p>

Zahedi解釋說(shuō)線(xiàn)粒體中過(guò)多的鈣是有害的。然后線(xiàn)粒體膨脹，改變它們的形態(tài)和功能。它們甚至可以破裂并泄漏導致細胞死亡的分子。

“如果尼古丁壓力持續存在，SIMH會(huì )崩潰，神經(jīng)干細胞就會(huì )受損并最終會(huì )死亡，”扎赫迪說(shuō)。 “如果發(fā)生這種情況，就不會(huì )再從干細胞中產(chǎn)生特化細胞 - 例如星形膠質(zhì)細胞和神經(jīng)元?！?/p>

Zahedi補充說(shuō)，受損的干細胞線(xiàn)粒體可能加速衰老并導致神經(jīng)退行性疾病。她解釋說(shuō)，神經(jīng)干細胞可以通過(guò)嗅覺(jué)途徑暴露于尼古丁。用戶(hù)吸入煙霧，煙霧可以通過(guò)嗅覺(jué)軌道到達大腦。

Talbot和Zahedi強調，青年和孕婦需要特別關(guān)注他們的結果。

“他們的大腦正處于關(guān)鍵的發(fā)育階段，”UCR干細胞中心主任塔爾博特說(shuō)。 “產(chǎn)前或青少年發(fā)育期間的尼古丁暴露會(huì )以多種方式影響大腦，可能會(huì )損害記憶，學(xué)習和認知。此外，青少年對尼古丁的成癮和依賴(lài)是迫切關(guān)注的問(wèn)題。值得強調的是尼古丁正在對神經(jīng)干細胞及其線(xiàn)粒體。我們應該關(guān)注這一點(diǎn)，因為尼古丁現在可以廣泛用于EC及其補充液中?！?/p>