研究发现电子香烟中的物质会损害脑干细胞

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加州大学河滨分校的一个研究小组发现,通常针对年轻和孕妇的电子烟会在神经干细胞中产生应激反应,神经干细胞是大脑中的关键细胞。

在整个生命过程中,干细胞成为具有更多特定功能的特化细胞,例如脑细胞,血细胞或骨骼。干细胞对压力的敏感性要高于它们成为特化细胞的能力,因此干细胞为研究暴露于有毒物质(如香烟烟雾)提供了一种模型。

电子烟或EC是尼古丁输送装置,其通过加热使尼古丁和芳香化学品雾化。研究人员尚未意识到EC中的化学物质如何影响神经干细胞,尤其是强大的线粒体细胞器,这对于调节细胞健康至关重要。

利用培养的小鼠神经干细胞,加州大学河滨分校的研究人员将EC诱导的干细胞毒性机制确定为“应激诱导的线粒体高灌注”或SIMH。

“SIMH是一种保护性生存反应,”负责该研究的分子,细胞和系统生物学教授Prue Talbot说。 “我们的数据显示干细胞暴露于电子液体,气溶胶或尼古丁会产生导致SIMH的反应。”

这项针对欧洲领先品牌Vuse的研究发表在iScience上,这是一份来自Cell Press的开放获取期刊。

“虽然最初被认为更安全,但像Vuse和JUUL这样的EC并不是无害的,”Atena Zahedi说道,他是博士研究论文的第一作者。在今年的生物工程。 “即使短期接触也可能以导致长期细胞死亡或疾病的方式对细胞施加压力。我们的观察可能与任何含有尼古丁的产品有关。“

Zahedi是2019-20 UC校长博士后奖学金获得者,他解释说,在SIMH期间,圆形点线粒体融合在一起形成一个长的超融合网络,相互挽救 - 使它们不易降解。

“EC中高水平的尼古丁可导致神经干细胞膜中特定受体的尼古丁过度生长,”Zahedi说。 “尼古丁与这些受体结合,导致它们开放。钙和其他离子开始进入细胞。最终,钙超载就会出现。”

Zahedi解释说线粒体中过量的钙是有害的。然后线粒体膨胀并改变它们的形态和功能。它们甚至可以破裂并泄漏导致细胞死亡的分子。

“如果尼古丁压力持续存在,SIMH将崩溃,神经干细胞将受损并最终死亡,”扎赫迪说。 “如果发生这种情况,干细胞就不会产生特殊的细胞,如星形胶质细胞和神经细胞。”

Zahedi补充说,受损的干细胞线粒体可能加速衰老并导致神经退行性疾病。她解释说神经干细胞可以通过嗅觉途径暴露于尼古丁。使用者吸入的烟雾可以通过嗅觉轨道到达大脑。

Talbot和Zahedi强调年轻人和孕妇需要特别关注这项研究。 “他们的大脑处于发展的关键阶段,”UCR干细胞中心主任Talbot说。 “产前或青少年发育期间的尼古丁暴露会以各种方式影响大脑,可能会损害记忆,学习和认知。此外,青少年对尼古丁的成瘾和依赖是一个迫切的问题。值得强调的是,尼古丁对于神经干细胞及其线粒体,我们应该注意这一点,因为尼古丁现在可以广泛用于EC及其补充剂。“#清风计划#

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