摘要
热不烧伤(HNB)装置可以改变肺的重要生理功能。HNB装置可能不是比吸烟或电子烟更安全的选择;这并不支持他们的建议使用超过其他尼古丁传递产品。http://ow.ly/wZ5P30ng8bU网站
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虽然吸烟仍然是我们这个时代最紧迫的全球健康问题之一,但在过去的十年里,新形式的吸烟装置已经在全球范围内被引进[1个]。电子尼古丁/非尼古丁输送系统(俗称电子烟)把溶液(电子液)加热,产生蒸气[2个];该名单上最新增加的是标有IQOS商标的热不燃(HNBs)烟草产品[三]。高净值人士是细枝和传统香烟的混合体即他们配备了一种加热产品的装置,不会燃烧产生气溶胶,而且被加热的产品不是液体,而是真正的烟草[4个,5个]。电子烟相对较新,但它的使用正以惊人的速度增长;据信,在未来5年内,中国将超过传统香烟的使用量,全球销售额将达到100亿美元[6个]。IQOS自2014年在意大利和日本推出以来,已成为HNB市场的领导者[4个,7个]. 迄今为止,IQOS已在41个国家上市,其中22个来自世卫组织欧洲区域,其市场份额现已达到意大利雪茄的水平[4个]。新出现的数据显示,吸烟,尤其是年轻人吸烟,与未来吸烟有关[八]。同样,超过半数对IQOS感兴趣的人从不吸烟[4个]。因此,eCigs和IQOS可能代表了不吸烟者对尼古丁成瘾的一种途径,而不是当前吸烟者用于减少危害目的的替代品[4个]. 现在很明显,eCig蒸气含有大量有毒化合物[9个,对呼吸系统、肠胃系统及心血管系统均有不良影响体外和在活的有机体内[10–12]. 同样重要的是要认识到IQOS产品是相对较新的,但新兴的研究表明IQOS排放大量的羰基化合物[13]. eCigs、IQOS和烟草烟雾对人肺的影响目前还没有发表比较。在这里,我们研究了暴露于IQOS对人气道上皮细胞和平滑肌细胞的损伤作用是否与传统香烟和eCigs相同体外。
我们使用了人支气管上皮细胞(Beas-2B, ATCC CRL-9609)和原代人气道平滑肌细胞(ATCC PCS-130-010)。eCig蒸汽是使用eCig设备(KangerTech第三代;康尔泰(中国深圳)和e-liquid(美国北卡罗来纳州夏洛特市Blu)(尼古丁含量1.2%);使用HNB热棒(菲利普莫里斯,东京,日本)(1.4 mg尼古丁)产生IQOS气溶胶;香烟抽提物(CSE)是使用万宝路红卷烟(美国华盛顿特区菲利普莫里斯公司)(1.2毫克尼古丁)生产的。eCig蒸汽/IQOS气雾剂/香烟烟雾以恒定速率经修饰后“冒泡”于装有25毫升介质的T-75烧瓶内[14–18]。这些新生成的(100%)eCig蒸汽、IQOS气溶胶和CSE被稀释到最终工作浓度并立即使用。Beas-2B或主要人类ASM细胞处理浓度增加CSE, eCig蒸汽或IQOS气溶胶72 h,和细胞细胞毒性(Thaizolyl蓝色溴化四唑(MTT)和乳酸脱氢酶(LDH)、趋化因子释放(CXCL8),细胞外基质(ECM)(胶原蛋白1和纤连蛋白)释放和线粒体呼吸(糖酵解和质子漏)测量。
使用GraphPad (La Jolla, CA, USA)进行统计分析,使用单因素方差分析(one-way ANOVA),然后采用Bonferroni’s多重比较检验。
采用两种不同的细胞毒性试验(MTT和LDH),CSE、eCig和IQOS暴露均表现出随浓度增加而增加的细胞毒性(图1a- h)。CSE浓度为10%的>是剧毒的;因此,我们在实验中只使用浓度<10%的浓度,这在很多研究中也得到了广泛的应用[14–18]。在Beas-2B和ASM细胞中,我们发现CSE暴露显著降低了细胞活力,并增加了1,5和10%的LDH释放(图1–n)。eCig暴露在5%和10%时表现出相似的毒性。有趣的是,IQOS暴露在1%、5%和10%时与CSE一样有毒。很明显CSE和eCig水蒸气都能引起肺部炎症[18,19],如所示图1a-h), CSE暴露于浓度依赖的方式诱导了as- 2b中CXCL8的释放(图1a)和ASM细胞(图1e)。eCig诱导CXCL8释放的浓度最高,而IQOS诱导的浓度与CSE相似,说明IQOS与CSE诱导两种气道细胞释放趋化因子的效果相同。接下来,我们测量了ECM蛋白与气道细胞的诱导作用;CSE、eCig和IQOS暴露以浓度依赖方式增加胶原蛋白1 (图1b和纤维连接蛋白(图1c和g)同时发布Beas-2B (图1bc)和ASM(图1c和g)细胞。最后,我们用海马分析仪测量了线粒体呼吸,发现CSE、eCig和IQOS暴露增加了细胞外酸化率(糖酵解的测量)(图1a-h)和质子泄漏(线粒体解耦的测量方法)(图1-n)在Beas-2B (图1d)及ASM (图1h)细胞,分别。
吸烟与慢性肺疾病有关,如慢性阻塞性肺病(COPD)、哮喘、肺纤维化、癌症和相关的共病[1个]。我们花了近50年的时间才了解香烟对人类的有害影响。目前,针对人类的长期特异性免疫应答暴露研究很少,这限制了我们对其对疾病发展和进展的直接影响的理解。电子烟已经达到了全球最高水平,许多国家正在实施严格的监管,因为有越来越多的证据表明电子烟对人类健康有不良影响。IQOS的使用相对较新;我们需要数年时间才能开始了解它对人类健康的有害影响。我们在此首次证明,吸入有害物质对人体肺细胞的危害不亚于吸烟和电子烟。持续的过敏、吸烟或环境引发的炎症通过ECM重组和气道细胞增殖导致气道重构/瘢痕形成,线粒体功能障碍在这一过程中起着关键作用。这些是哮喘和慢性阻塞性肺病气流受限的主要原因。在这里,我们分析了所有这些机制:炎症(CXCL8)、ECM释放(胶原蛋白和纤维连接蛋白)和线粒体呼吸(糖酵解和质子泄漏)。 We observed collagen-1 and fibronectin induction by both Beas-2B and ASM cells to CSE, eCig and IQOS exposure. ECM proteins facilitate the conversion of mesenchymal cells to ECM secreting active myofibroblasts and epithelial mesenchymal transition (EMT) in chronic lung disease [20.,21]。我们的数据表明,与eCigs和传统香烟一样,IQOS暴露会导致线粒体功能改变,从而通过活动性EMT进一步夸大气道炎症、气道重塑和肺癌,正如吸烟者所见[22]. 众所周知,气道上皮细胞和间充质细胞的线粒体起着不同的作用,这与它们对疾病的贡献和细胞存在的必要性是一致的。线粒体功能障碍也是许多正常生理过程的基础,在某些病理条件下,如肥胖或有氧化剂触发,如烟雾、eCigs和IQOS,它可能会影响肺部疾病。吸烟和eCigs可通过增加呼吸道微生物粘附性而夸大呼吸道感染[23,24];IQOS可能通过类似的机制增加呼吸道感染。
考虑到我们目前的研究结果和以前的研究结果,IQOS与香烟烟雾和eCigs非常相似,有可能增加氧化应激和炎症、感染、气道重塑,并引发这些设备使用者气道中与emt相关的变化。然而,必须进行前瞻性临床研究来验证我们的结论体外,基于细胞但非常重要和新颖的IQOS发现。
脚注
利益冲突:S.S.Sohal无需披露。
利益冲突:M.S. Eapen没有什么要披露的。
利益冲突:V.G.M. Naidu没有什么要披露的。
利益冲突:P.Sharma没有什么要披露的。
支持声明:本研究由Rebecca L. Cooper基金会资助P. Sharma, S.S. Sohal由Clifford Craig基金会资助。作者与烟草业没有任何联系。本文的资助信息已存入Crossref资助者注册表。
- 收到了2018年9月12日。
- 认可的2018年12月17日。
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