iScience:研究發現電子菸會損害腦細胞

2020-12-05 生物谷

2019年7月10日訊 /

生物谷

BIOON /——加州大學河濱分校(University of California， Riverside)的一個研究小組發現，通常針對年輕人和孕婦的電子菸會在神經

幹細胞

中產生應激反應，而神經

幹細胞

是大腦中的關鍵細胞。

圖片來源：iScience


幹細胞

存在於整個生命中，成為具有更特殊功能的特化細胞，如腦細胞、血細胞或骨骼。

幹細胞

對壓力的敏感性遠遠超過它們所變成的特殊細胞，它為研究暴露於有毒物質(如香菸煙霧)提供了一個模型。


電子菸(ECs)是一種尼古丁傳遞裝置，通過加熱使尼古丁和香料化學物質霧化。研究人員還不清楚ECs中的化學物質如何影響神經

幹細胞

，尤其是線粒體--作為細胞的動力源和調節細胞健康的關鍵細胞器。


利用培養的小鼠神經幹細胞，加州大學河濱分校的研究人員將EC誘導的

幹細胞

毒性機制確定為"應激誘導的線粒體低灌注"(SIMH)。


"SIMH是一種保護性的生存反應，"領導這項研究的分子、細胞和

系統生物學

教授Prue Talbot說。"我們的數據顯示，

幹細胞

暴露在電子液體、氣溶膠或尼古丁中會產生導致SIMH的反應。"


這項研究是在領先的電子商務品牌Vuse上進行的，發表在Cell Press的開放獲取期刊iScience上。


該研究論文的第一作者、今年獲得生物工程博士學位的Atena Zahedi表示："儘管最初引入ECs是為了更安全，但Vuse和JUUL等ECs並非無害。即使是短期的接觸也會對細胞造成壓力，長期使用可能導致細胞死亡或疾病。我們的觀察很可能與任何含有尼古丁的產品有關。"


Zahedi是2019-20年加州大學校長博士後獎學金的獲得者，她解釋說，在SIMH期間，圓形點狀線粒體融合在一起，形成長時間的超灌注網絡，以相互拯救--使它們更不易降解。


"ECs中尼古丁的高水平導致神經

幹細胞

膜中特殊受體的尼古丁泛濫，" Zahedi說。"尼古丁與這些受體結合，導致它們打開。鈣和其他離子開始進入細胞。最終，鈣超載隨之而來。"


Zahedi解釋說，線粒體中過多的鈣是有害的。線粒體隨之膨脹，改變其形態和功能。它們甚至可以破壞和洩漏導致細胞死亡的分子。


"如果尼古丁壓力持續，SIMH崩潰，神經幹細胞受損，最終可能死亡，"Zahedi說。"如果發生這種情況，

幹細胞

就不能產生更多的特化細胞，比如星形膠質細胞和神經元。"


Zahedi補充說，受損的幹細胞線粒體可能加速衰老，導致神經退行性疾病。她解釋說，神經

幹細胞

可以通過嗅覺途徑接觸尼古丁。使用者吸入煙霧，煙霧可以通過嗅覺路逕到達大腦。


Talbot和Zahedi強調，青年和孕婦需要特別密切關注他們的結果。


"他們的大腦正處於關鍵的發育階段，"加州大學歐文分校幹細胞中心主任Talbot說。"在胎兒期或青少年時期接觸尼古丁會以多種方式影響大腦，可能會損害記憶、學習和認知。此外，青少年對尼古丁的上癮和依賴是一個緊迫的問題。值得強調的是，尼古丁正在損害神經

幹細胞

及其線粒體。我們應該對此感到擔憂，因為尼古丁現在廣泛存在於ECs及其補充液中。"（生物谷Bioon.com）


參考資料：


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