加州大学河滨分校的一个研究团队发现，电子烟，尤其是针对青年和孕妇的电子烟，会对神经干细胞产生压力反应，这些细胞在大脑中起着至关重要的作用。
神经干细胞在整个生命过程中会变成具有更特定功能的专门细胞，如脑细胞、血细胞或骨细胞。与它们变成的专门细胞相比，干细胞对压力更为敏感，这使得它们成为研究暴露于毒物（如香烟烟雾）的模型。
电子烟，或称ECs，是通过加热来气化尼古丁和调味化学物质的尼古丁传递装置。研究人员尚未了解ECs中的化学物质如何影响神经干细胞，特别是它们的线粒体——这些细胞器作为细胞的动力源，在调节细胞健康方面至关重要。
使用培养的小鼠神经干细胞，加州大学河滨分校的研究人员确定了EC诱导的干细胞毒性的机制为“应激诱导的线粒体超融合”，或SIMH。
“SIMH是一种保护性的生存反应，”分子、细胞和系统生物学系教授Prue Talbot说，“我们的数据显示，暴露于电子液体、气溶胶或尼古丁的干细胞会产生导致SIMH的反应。”
这项对领先电子烟品牌Vuse进行的研究发表在Cell Press的开放获取期刊iScience上。
“尽管最初被引入为更安全的选择，但像Vuse和JUUL这样的电子烟并非无害，”研究论文的第一作者Atena Zahedi说，她今年获得了生物工程博士学位，“即使是短期暴露也可能以可能导致长期使用后细胞死亡或疾病的方式给细胞带来压力。我们的观察结果可能适用于任何含有尼古丁的产品。”
Zahedi解释说，在SIMH期间，圆点状的线粒体会融合在一起形成长长的超融合网络，以互相拯救——使它们不太容易受到降解的影响。
“电子烟中高水平的尼古丁会导致神经干细胞膜中的特殊受体尼古丁泛滥，”Zahedi说，“尼古丁与这些受体结合，导致它们打开。钙和其他离子开始进入细胞。最终，钙过载随之而来。”
Zahedi解释说，线粒体中过多的钙是有害的。线粒体会膨胀，改变其形态和功能。它们甚至可能破裂并泄漏导致细胞死亡的分子。
“如果尼古丁压力持续存在，SIMH会崩溃，神经干细胞会受到损害，并可能最终死亡，”Zahedi说，“如果发生这种情况，就无法再从干细胞中产生更多的专门细胞，如星形胶质细胞和神经元。”
Zahedi补充说，受损的干细胞线粒体可能会加速衰老并导致神经退行性疾病。她解释说，神经干细胞可以通过嗅觉途径暴露于尼古丁。用户吸入烟雾，这些烟雾可以通过嗅觉轨道到达大脑。
Talbot和Zahedi强调，青年和孕妇需要特别注意他们的研究结果。
“他们的大脑处于关键的发展阶段，”Talbot说，他是UCR干细胞中心的主任，“产前或青春期发育期间的尼古丁暴露可能会以多种方式影响大脑，可能损害记忆、学习和认知。此外，青少年对尼古丁的成瘾和依赖是紧迫的问题。值得强调的是，是尼古丁在损害神经干细胞及其线粒体。鉴于尼古丁现在广泛存在于电子烟及其补充液体中，我们应该对此感到担忧。