新蔡县骨结核医院

相对于传统香烟，大部分人认为电子烟更安全更时尚，所以电子烟被人们用来作为香烟的替代品，从而达到戒烟的目的。但电子烟带来的却不是让人轻松戒烟的快乐，2019年8月，EVALI（电子烟及其相关产品使用导致的肺损伤）这一概念出现在大众视野中，截至2020年2月18日，美国有2807人因该病住院，其中68人死亡。

越来越多的证据表明，电子烟可能会对宿主防御产生不利影响。研究人员使用分离的人类中性粒细胞和革兰氏阴性菌感染的小鼠模型进行试验研究，从而得出电子烟雾对先天免疫细胞中性粒细胞的影响。

中性粒细胞是先天免疫系统的关键效应细胞，在控制和消除感染方面发挥着关键作用。中性粒细胞代表50%-70%的循环白细胞，通过检测和迁移以响应化学引诱物的梯度。遇到病原体后，中性粒细胞使用多种“分子武器库”来中和威胁，包括活性氧(ROS)的产生和中性粒细胞胞外陷阱(NET)的形成。众所周知，暴露于如香烟烟雾和双酚A环境毒素中，中性粒细胞的抗菌能力也随之降低。因此，越来越多的体外、体内和人体研究证据表明，电子烟的使用与宿主防御能力的改变、细胞损伤和炎症反应有关。电子烟的使用与急性嗜酸性粒细胞性肺炎、类脂性肺炎、过敏症和细支气管炎的发生有关。哮喘、支气管炎、咳嗽敏感性受损和黏液纤毛清除也与电子烟的使用有关。急性肺损伤和急性呼吸窘迫综合征，似乎也与吸入电子烟烟雾有因果关系。以上案例为电子烟对人类健康危害提供了明确证据，这使得了解电子烟烟雾吸入是否影响的特定细胞和功能势在必行。

图1. 血液中的中性粒细胞，一种白细胞，3D illustratio 图片来源：Kateryna Kon / Shutterstock

研究人员使用商业电子烟液体和常用电子烟设备将培养中的中性粒细胞批次暴露于新鲜的电子烟烟雾中。他们还将假单胞菌注射到健康小鼠体内，让它们长期接触电子烟，并检查中性粒细胞迁移和细菌负荷情况。研究人员发现，暴露于电子烟烟雾中的人类中性粒细胞的趋化性降低了4倍。

根据加州大学圣地亚哥分校 (UCSD) 机构审查委员会 (IRB) 协议的批准，研究人员从受试者外周血中分离出嗜中性粒细胞，进行离心实验，从而得出实验所需的嗜中性粒细胞。将电子烟烟雾充分接触中性粒细胞，然后使用含有芘癸酸的荧光亲脂性试剂进行染色。脂质试剂作为单体存在于基线处，但在单体空间相互作用时形成准分子，从而导致发射光谱发生红移。

通过一系列的试验表明，电子烟烟雾可抑制人类中性粒细胞趋化性并改变肌动蛋白极化。

图2. 电子蒸气提取物 (EVE) 暴露抑制 f-Met-Leu-Phe (fMLP) 诱导的趋化性并改变 F-肌动蛋白分布。

鉴于EVE暴露对趋化性的影响，实验评估了EVE暴露对人类中性粒细胞膜流动性的影响。实验证明，电子烟烟雾暴露会改变中性粒细胞膜的流动性。

图 3. 电子蒸气提取物 (EVE) 暴露会改变膜流动性和活化中性粒细胞的形态。

中性粒细胞作为先天免疫反应的关键效应细胞，通常是抵御感染的第一道防线。这一作用的核心是中性粒细胞离开循环并迁移到损伤部位的能力，在那里它们通过多种机制杀死入侵的病原体，包括产生ROS和形成NET。研究人员使用原代人类中性粒细胞，评估了电子烟烟雾暴露对这些关键中性粒细胞功能的影响。研究试验表明，暴露于电子烟烟雾会抑制人类中性粒细胞趋化性以响应细菌趋化因子fMLP，这可以通过破坏肌动蛋白细胞骨架来实现。EVE暴露还明显改变了人类中性粒细胞膜的流动性，这表明EVE对中性粒细胞趋化性的影响存在多种机制。然而，由于替代途径激活或其他细胞特异性作用，EVE可能对其他细胞类型（例如人脐静脉内皮细胞和人牙龈成纤维细胞）产生相反的影响。特别是中性粒细胞使用ROS进行抗菌，而其他类型细胞则使用ROS进行截然不同活动，这可能导致不同类型细胞对ROS的不同调节功能。此外，实验表明，不含尼古丁配方的电子烟中的非尼古丁成分也会对中性粒细胞功能产生有害影响。我们使用原代人类中性粒细胞的研究数据表明，暴露于EVE的中性粒细胞无法发挥其抗菌功能。事实上，在我们暴露于电子烟烟雾的生理小鼠模型中，与仅暴露于空气的对照组相比，电子烟小鼠的细菌负担增加，存活的假单胞菌数量增多，导致这一现象的原因可能是小鼠腹腔的中性粒细胞数量的减少。并且一旦在感染部位，中性粒细胞的抗菌功能就会减弱。具体而言，吸入电子烟烟雾可能对循环中性粒细胞产生有害影响，导致这些细胞从循环血液中向感染部位的移动减少，从而导致细菌存活和负担增加。有实验证明，另外一种强大的免疫细胞--巨噬细胞，暴露于多种类型的电子烟烟雾提取物后，其抗菌功能也会降低。因此，由于嗜中性粒细胞对感染部位的趋化性受损以及嗜中性粒细胞和巨噬细胞在该部位杀死细菌病原体的能力受损，电子烟使用者可能面临更高的病原体定植和侵袭性细菌感染的风险。

总之，研究结果提供了充分的证据，表明电子烟烟雾会改变宿主的先天免疫反应，并可能导致电子烟使用者肺部更容易受到细菌感染或感染程度更加严重。

参考文献

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刘雨洁，本科毕业于南开大学，纽约大学研究生在读，关注神经科学、生物制药、基因技术、细胞技术等领域的前沿技术成果。

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