电子烟不同尼古丁配方及风味添加剂对肺泡II型细胞样细胞屏障功能、炎症反应和基因表达的差异性影响

《Respiratory Research》：Nicotine formulation and tobacco flavour in electronic cigarette aerosols differentially regulate alveolar epithelial barrier function and gene expression

摘要

电子烟（ECs）日益被营销为传统卷烟的更安全替代品，但越来越多的证据表明它们并非无害。体外气-液界面（ALI）模型提供了生理学相关的系统，用于研究电子烟气溶胶如何影响肺上皮细胞。此前的研究通常聚焦于支气管上皮细胞，而对肺泡区域尚未探索。在本研究中，我们使用电子烟气溶胶机器-细胞腔（ECAM-cell chamber）将气-液界面培养的NCI-H441细胞（一种人肺泡II型细胞样细胞系）暴露于Geekvape L200 Aegis Legend电子烟设备产生的气溶胶（50 W，20 mL/min，60口）。暴露方案包括不同的处理配方，评估50:50丙二醇/植物甘油（PG/VG）载体补充自由碱尼古丁、水杨酸尼古丁盐及烟草风味的组合。在暴露后培养24小时，与对照空气相比，评估了屏障完整性（跨上皮电阻，TEER）、细胞毒性（乳酸脱氢酶，LDH）、炎症（通过ELISA检测的白介素-8（IL-8）分泌）和基因表达。单独的PG/VG载体溶剂与空气对照相比，显著降低了TEER并增加了LDH和IL-8的分泌（p < 0.001），表明这些基质并非生物学惰性。与自由碱尼古丁共暴露并未增加相对于对照空气基线的IL-8水平，而上调了与水/离子转运和上皮信号相关的基因，包括AQP3、CHRNA5、SCNN1A、ATP1A1和ACE2。相比之下，烟草风味和尼古丁盐与TEER降低、LDH和IL-8释放升高以及这些基因的下调相关。这些发现表明，电子烟气溶胶根据尼古丁配方和风味的不同差异性地影响ATII样细胞。自由碱尼古丁的共暴露限制了载体溶剂（PG/VG）引发的重度细胞因子释放并上调了转运转录本，而尼古丁盐和风味添加剂则与更严重的物理性上皮损伤和炎症标志物释放升高相关。