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

DOI：10.1186/s12931-019-1206-8

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被称为是“比香烟更好的选择”的电子烟已席卷全球。但电子烟真的是更好的选择吗？在最近发表于Respiratory Research 的一篇文章中，Deirdre Gilpin和她的同事们探讨了与香烟烟雾提取物（CSE）相比，电子烟蒸汽（ECV）是否会改变特定细菌对肺部造成的潜在危害。

在过去的十年里，电子烟出现并成为一种广为流行的传统香烟替代品。公众普遍认为电子烟的危害较小，一些健康专家甚至指出电子烟在帮助人们戒烟方面的潜在价值。这种想法至少在一定程度上导致了全球范围内使用电子烟的人数急剧增加，从2011年的700万人到2018年的4100万人。

然而，电子烟的使用和安全性备受争议。许多健康专家认为，电子烟实际上阻碍了戒烟的推广，因为未吸过烟但在使用电子烟的年轻人的人数在上升。这场争议清楚地表明，虽然传统卷烟的危害已得到充分证明，但人们对电子烟的安全性仍缺乏了解。

在近期发表于Respiratory Research 上的一项研究中，Deirdre Gilpin和她的同事们研究了电子烟蒸汽（ECV）和香烟烟雾提取物（CSE）对在肺部的主要细菌种类的影响，期望能够填补这一研究空白。

肺部细菌对ECV和CSE的反应

这项研究的目的是确定暴露于ECV或CSE是否会改变细菌的“毒力”，即其潜在的危害。细菌，尤其是流感嗜血杆菌、肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌，通过直接感染或细菌介导的炎症，与吸烟相关的慢性肺部疾病，如慢性阻塞性肺疾病（COPD），有关联。

在慢性感染中，细菌通常大量聚集成生物被膜。生物被膜是体内试图清除感染时的一个大挑战。它不仅难以被人体免疫系统清除，而且对抗生素比传统细菌的更具耐药性。

研究人员发现，与没有CSE的对照组相比，暴露于CSE后所有细菌的生物被膜的生长都有所增加，其中是肺炎链球菌和铜绿假单胞菌。有趣的是，暴露于ECV的细菌也会得出相似的结果，促成金黄色葡萄球菌的生物被膜的形成甚至高于CSE。这表明，与吸烟相比，电子烟实际上更有可能使细菌建立更难对付的长期感染。

然而，暴露于ECV和CSE的细菌是否真的改变了肺细胞对感染的反应?

即使没有外界的影响，这些细菌已能引起肺部细胞明显的炎症。然而，暴露于ECV和CSE的细菌会导致A549肺细胞增加细胞信号传导蛋白白介素（IL-8）和肿瘤坏死因子α（TNF-α)的产量。IL-8和TNF-α都是引发炎症反应的信号。ECV和CSE的暴露显著增加了细菌引起的炎症，换句话说，吸烟和电子烟显著增加了细菌的引发炎症的倾向。

未来研究的方向

总而言之，这项研究的结果表明，就像吸烟一样，电子烟有可能使本来就很危险的细菌变得更有害。然而，这项研究也有其局限性，因为实验难以模仿现实生活，比如人们吸电子烟和香烟的不同方式。例如，吸电子烟需要更深的吸气，且吸食的时间更长。因此可以推测，ECV的实际影响可能更大。

尽管研究者并没有研究反复暴露于香烟和电子烟对肺细菌的作用，也并未研究不同电子烟香料的影响，但这两点应该成为未来的研究焦点，尤其是许多常用的电子烟香料潜在的毒性。

不幸的是，我们所知道的电子烟的影响大多基于观念，而不是证据。公众坚定地凭直觉认为电子烟的危害一定比吸烟小。然而，我们需要明白“危害小”并不等同于“安全”。未来的重点将是确定与电子烟相关的具体风险，以便为政策制定者提供严谨的科学证据，并最终帮助公众做出明智的选择。

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）