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加州大學(xué)河濱分校的一個研究小組發(fā)現(xiàn)，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(yīng)激反應(yīng)，神經(jīng)干細胞是大腦中的關(guān)鍵細胞。
在整個生命過程中，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粒體 - 細胞器，對調(diào)節(jié)細胞健康至關(guān)重要。
使用培養(yǎng)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(dǎo)的干細胞毒性的機制確定為“應(yīng)激誘導(dǎo)的線粒體高灌注”或SIMH。
“SIMH是一種保護性的生存反應(yīng)，”負責(zé)該研究的分子，細胞和系統(tǒng)生物學(xué)系教授Prue Talbot說。 “我們的數(shù)據(jù)顯示干細胞暴露于電子液體，氣溶膠或尼古丁會產(chǎn)生一種導(dǎo)致SIMH的反應(yīng)?！?/p>
這項研究在歐洲領(lǐng)先的品牌Vuse上進行，發(fā)表在iScience上，這是一份來自Cell Press的開放獲取期刊。
“雖然最初被認為更安全，但像Vuse和JUUL這樣的EC并不是無害的，”Atena Zahedi說，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，也可能以長期使用導(dǎo)致細胞死亡或疾病的方式對細胞施加壓力。我們的觀察可能與任何含有尼古丁的產(chǎn)品有關(guān)。”
Zahedi是2019-20 UC校長博士后獎學(xué)金的獲得者，他解釋說，在SIMH期間，圓形點狀線粒體融合在一起形成長的超融合網(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導(dǎo)致神經(jīng)干細胞膜中特殊受體的尼古丁泛濫，”Zahedi說。 “尼古丁與這些受體結(jié)合，導(dǎo)致它們開放。鈣和其他離子開始進入細胞。最終，鈣過載隨之而來?！?/p>
Zahedi解釋說線粒體中過多的鈣是有害的。然后線粒體膨脹，改變它們的形態(tài)和功能。它們甚至可以破裂并泄漏導(dǎo)致細胞死亡的分子。
“如果尼古丁壓力持續(xù)存在，SIMH會崩潰，神經(jīng)干細胞就會受損并最終會死亡，”扎赫迪說。 “如果發(fā)生這種情況，就不會再從干細胞中產(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，受損的干細胞線粒體可能加速衰老并導(dǎo)致神經(jīng)退行性疾病。她解釋說，神經(jīng)干細胞可以通過嗅覺途徑暴露于尼古丁。用戶吸入煙霧，煙霧可以通過嗅覺軌道到達大腦。
Talbot和Zahedi強調(diào)，青年和孕婦需要特別關(guān)注他們的結(jié)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。 “產(chǎn)前或青少年發(fā)育期間的尼古丁暴露會以多種方式影響大腦，可能會損害記憶，學(xué)習(xí)和認知。此外，青少年對尼古丁的成癮和依賴是迫切關(guān)注的問題。值得強調(diào)的是尼古丁正在對神經(jīng)干細胞及其線粒體。我們應(yīng)該關(guān)注這一點，因為尼古丁現(xiàn)在可以廣泛用于EC及其補充液中。“
