论文标题：Electronic cigarette vapour increases virulence and inflammatory potential of respiratory pathogens

期刊：Respiratory Research

作者：Deirdre F. Gilpin, Katie-Ann McGown et.al

发表时间：2019/12/18

数字识别码：10.1186/s12931-019-1206-8

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最近发表在开放获取期刊《呼吸研究》（Respiratory Research）上的一项研究发现，电子烟对和吸烟相关疾病（如慢性阻塞性肺病和哮喘）有关的细菌所产生的影响，或与传统香烟类似。

图1

尽管电子烟被认为是香烟较为安全的替代品，但最近的研究显示急性肺病或与使用含尼古丁的电子烟以及传统香烟相关。来自英国贝尔法斯特女王大学药学院的研究团队将香烟烟雾和电子烟蒸汽对已知与吸烟相关长期肺病有关联的细菌产生的影响进行了对比。

作者将流感嗜血杆菌（Haemophilus influenzae）、肺炎链球菌（Streptococcus pneumoniae）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）和绿脓杆菌（Pseudomonas aeruginosa）暴露在香烟烟雾提取物或电子烟蒸汽提取物中进行培养。对照组细菌则在没有香烟烟雾和电子烟蒸汽提取物的环境中培养。

作者发现，暴露于香烟烟雾或电子烟蒸汽提取物中似乎对这些细菌的生长并无不良影响。但是暴露在这些提取物中使得这些细菌的生物膜形成增加，此效应并未出现在未暴露的对照组中。生物膜是一种或多种类型微生物的聚合体，已知生物膜的增多是许多不同类型微生物感染中的一个过程。这项发现或许表明，香烟烟雾和电子烟蒸汽会增强常见肺部致病菌的有害程度，有利于顽固感染的形成。

为了评估细菌暴露于香烟烟雾或电子烟蒸汽提取物中时其有害程度——或称致病性——的变化，研究者们用细菌感染了大蜡螟（G. mellonella）的幼虫——它们是人类感染的一种模型生物——以测试细菌感染对幼虫存活率的影响。感染了有过香烟烟雾或电子烟蒸汽提取物暴露的细菌的大蜡螟，其生存率与感染对照组细菌的大蜡螟相比有所下降。

在进一步的实验中，作者们展示了香烟烟雾提取物或电子烟蒸汽提取物暴露下细菌感染人类肺部细胞的情况，发现这些细胞分泌白细胞介素-8（一种与炎症相关的重要因子）的量增多了。

研究的通讯作者Deirdre Gilpin说：“这项研究的一个反复出现的主题，是香烟烟雾与电子烟蒸汽的暴露对于细菌的行为和致病性的影响是相似的。这些发现表明，电子烟对常见的肺部致病菌的影响或与香烟相似。”

作者提醒，实验中使用的香烟烟雾和电子烟蒸汽提取物是用相似的方法制备的，因此可能无法反应吸烟和吸电子烟时尼古丁暴露量的不同。

Deirdre Gilpin说：“与传统吸烟者相比，电子烟使用者每一口烟量都更大、吸得更长，可能会增加尼古丁摄入量。因此我们的模型可能会低估电子烟蒸汽中呼吸系统致病菌的尼古丁暴露量。”

在本研究中，作者使用的是一种常见品牌的电子烟，没有额外添加的味道，细菌在烟雾和蒸汽提取物中也只会暴露一次。作者认为还需要进行进一步的研究来调查电子烟中香味物质和其长期暴露的影响。

Respiratory Research

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期刊特别感兴趣的话题包括哮喘、慢性阻塞性肺病、囊性纤维化、遗传学、传染病、间质性肺病、肺部发育、肺部肿瘤、职业和环境因素、肺循环、肺部药理学和疗法、呼吸免疫学、呼吸生理学和睡眠相关呼吸问题。

Citation Impact

3.829 - 2-year IF

4.184 - 5-year IF

1.139 - SNIP

1.409 - SJR

摘要：

Introduction

Bacteria have been extensively implicated in the development of smoking related diseases, such as COPD, by either direct infection or bacteria-mediated inflammation. In response to the health risks associated with tobacco exposure, the use of electronic cigarettes (e-cigs) has increased. This study compared the effect of e-cig vapour (ECV) and cigarette smoke (CSE) on the virulence and inflammatory potential of key lung pathogens (Haemophilus influenzae, Streptococcus pneumoniae, Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa).

Methods

Biofilm formation, virulence in the Galleria mellonella infection model, antibiotic susceptibility and IL-8/TNF-α production in A549 cells, were compared between bacteria exposed to ECV, CSE and non-exposed bacteria.

Results

Statistically significant increases in biofilm and cytokine secretion were observed following bacterial exposure to either ECV or CSE, compared to non-exposed bacteria; the effect of exposure to ECV on bacterial phenotype and virulence was comparable, and in some cases greater, than that observed following CSE exposure. Treatment of A549 cells with cell signaling pathway inhibitors prior to infection, did not suggest that alternative signaling pathways were being activated following exposure of bacteria to either ECV or CSE.

Conclusions

These findings therefore suggest that ECV and CSE can induce changes in phenotype and virulence of key lung pathogens, which may increase bacterial persistence and inflammatory potential.

（来源：科学网）