长期电子烟暴露对膈肌的性别二态性影响及其氧化应激与炎症机制研究

本研究针对电子烟（E-cig）长期暴露对膈肌功能的性别差异影响展开深入探究。研究人员通过60天暴露及60天恢复期实验设计，发现雌性小鼠对E-cig诱导的炎症（IL-6/IL-12升高）和氧化应激（SOD活性降低）更敏感，首次揭示性别二态性在膈肌损伤中的关键作用，为电子烟安全性评估提供重要实验依据。

　　

电子烟作为传统卷烟的替代品近年来快速流行，但其长期健康影响仍存在巨大争议。尤其令人担忧的是，全球约10%的初高中生使用电子烟产品，而14.5%的21-24岁青年已成为日常使用者。更关键的是，现有研究多聚焦于肺部效应，对呼吸核心肌肉——膈肌的影响几乎空白。膈肌作为驱动呼吸的关键引擎，其功能障碍直接导致慢性阻塞性肺疾病（COPD）患者出现进行性呼吸困难，但电子烟是否通过氧化应激途径损害膈肌功能？是否存在性别差异？这些问题成为亟待解答的科学难题。

为破解这些谜题，巴西米纳斯吉拉斯联邦大学的研究团队在《Toxicology and Applied Pharmacology》发表了一项开创性研究。该团队采用C57BL/6小鼠模型（雌雄各24只），设置对照组（C）、传统卷烟组（CC）和电子烟组（E-cig），通过60天暴露+60天恢复的独特设计，结合血浆生物标志物检测和膈肌组织分析，系统评估了长期暴露的持续效应。关键技术包括：血浆肌酸激酶（CK）检测、ELISA法测定IL-6/IL-10/IL-12等炎症因子、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶活性检测，以及膈肌组织蛋白定量分析。

【Creatine kinase levels in plasma】
雌性E-cig组血浆CK水平（116.27±62.41 U/L）较对照组（53.68±21.21）显著升高（p<0.05），提示电子烟导致雌性膈肌损伤更严重，而雄性未出现显著变化。

【Levels of inflammatory markers in plasma】
雌性E-cig组IL-6水平显著升高（p=0.01），同时伴随IL-10和IL-12的异常升高，形成独特的促炎-抗炎失衡状态，这种免疫调节紊乱在雄性中表现较弱。

【Oxidative stress markers in diaphragm】
电子烟暴露使两性膈肌SOD活性显著降低，但雌性还出现过氧化氢酶活性特异性改变。TNF-α、IL-6和IL-12在雌雄膈肌中均升高，而IL-10仅在雌性显著增加，揭示性别特异性炎症应答模式。

这项研究首次阐明：即使经过60天恢复期，电子烟暴露仍导致持续性膈肌氧化损伤和炎症反应，且雌性对电子烟毒性更敏感。该发现具有三重突破性意义：其一，填补了电子烟膈肌毒理学研究空白；其二，揭示性别二态性是评估电子烟风险的关键变量；其三，为COPD患者呼吸肌功能障碍的性别差异机制提供新解释。研究结果警示：电子烟并非安全替代品，其长期使用可能导致不可逆的呼吸功能损害，这对公共卫生政策制定和临床干预具有重要指导价值。