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加州大學(xué)河濱分校的一個(gè)研究小組發(fā)現(xiàn)，通常針對(duì)青年和孕婦的電子煙在神經(jīng)干細(xì)胞中產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)，神經(jīng)干細(xì)胞是大腦中的關(guān)鍵細(xì)胞。
在整個(gè)生命過(guò)程中，干細(xì)胞成為具有更多特定功能的特化細(xì)胞，例如腦細(xì)胞，血細(xì)胞或骨骼。干細(xì)胞對(duì)壓力的敏感程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)它們變成的特化細(xì)胞，因此干細(xì)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(xì)胞，特別是它們作為細(xì)胞強(qiáng)大的線粒體 - 細(xì)胞器，對(duì)調(diào)節(jié)細(xì)胞健康至關(guān)重要。
使用培養(yǎng)的小鼠神經(jīng)干細(xì)胞，加州大學(xué)河濱分校的研究人員將EC誘導(dǎo)的干細(xì)胞毒性的機(jī)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(hù)性的生存反應(yīng)，”負(fù)責(zé)該研究的分子，細(xì)胞和系統(tǒng)生物學(xué)系教授Prue Talbot說(shuō)。 “我們的數(shù)據(jù)顯示干細(xì)胞暴露于電子液體，氣溶膠或尼古丁會(huì)產(chǎn)生一種導(dǎo)致SIMH的反應(yīng)。”
這項(xiàng)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(rèn)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(zhǎng)期使用導(dǎo)致細(xì)胞死亡或疾病的方式對(duì)細(xì)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(zhǎng)博士后獎(jiǎng)學(xué)金的獲得者，他解釋說(shuō)，在SIMH期間，圓形點(diǎn)狀線粒體融合在一起形成長(zhǎng)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(dǎo)致神經(jīng)干細(xì)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(jié)合，導(dǎo)致它們開(kāi)放。鈣和其他離子開(kāi)始進(jìn)入細(xì)胞。最終，鈣過(guò)載隨之而來(lái)。”
Zahedi解釋說(shuō)線粒體中過(guò)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(xì)胞死亡的分子。
“如果尼古丁壓力持續(xù)存在，SIMH會(huì)崩潰，神經(jīng)干細(xì)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?gòu)母杉?xì)胞中產(chǎn)生特化細(xì)胞 - 例如星形膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元。”
Zahedi補(bǔ)充說(shuō)，受損的干細(xì)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(shuō)，神經(jīng)干細(xì)胞可以通過(guò)嗅覺(jué)途徑暴露于尼古丁。用戶吸入煙霧，煙霧可以通過(guò)嗅覺(jué)軌道到達(dá)大腦。
Talbot和Zahedi強(qiáng)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(xì)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(xí)和認(rèn)知。此外，青少年對(duì)尼古丁的成癮和依賴是迫切關(guān)注的問(wèn)題。值得強(qiáng)調(diào)的是尼古丁正在對(duì)神經(jīng)干細(xì)胞及其線粒體。我們應(yīng)該關(guān)注這一點(diǎn)，因?yàn)槟峁哦‖F(xiàn)在可以廣泛用于EC及其補(bǔ)充液中。“
