常见电子烟调味剂或干扰人类早期发育

实验室测试表明,电子烟中使用的香兰素可通过TRPV4通道改变人类早期干细胞发育。香兰素是电子烟中常用的一种调味化学品,可能干扰早期胚胎发育,根据……

来源:SciTech日报

实验室测试表明,电子烟中使用的香兰素可通过TRPV4通道改变早期人类干细胞发育。

根据2026年8月12日发表在生殖医学领域顶级期刊《人类生殖》上的实验室研究,香兰素——一种常用于电子烟的调味化学物质——可能干扰早期胚胎发育。

这些发现为电子烟与受孕困难及流产之间的关联提供了可能的生物学解释。

在孕妇和发育中胚胎上直接测试电子烟化学物质既不现实也不道德。相反,研究人员使用人类胚胎干细胞进行实验,这些细胞类似于约三周发育阶段的人类胚胎细胞。由于工作完全在实验室中进行,研究人员谨慎表示,这不能确定孕妇或其胚胎中是否会发生同样的效应。

低浓度香兰素改变了细胞命运

美国加州大学河滨分校分子细胞与系统生物学系研究生部教授Prue Talbot领导了这项研究,她说:"对于电子烟如何影响使用电子烟的孕妇中发育中的胚胎,目前知之甚少。因此我们开展了这项研究,以确定香兰素——一种通常在电子烟中以高浓度使用的调味化学物质——是否会对人类早期胚胎发育产生不利影响。我们想了解电子烟气溶胶中的化学物质如何影响早期人类胚胎,并确定可能发生的伤害类型。"

"我们聚焦于香兰素,因为它常用于电子烟液,通常使用浓度较高,而且我们知道胚胎细胞表面有一种名为TRPV4的通道,很可能与香兰素结合。"

Talbot和加州大学河滨分校干细胞生物学家与计算科学家Shabnam Etemadi博士将培养在实验室培养皿中的人类胚胎干细胞暴露于不同浓度的香兰素。实验包括纳摩尔浓度和微摩尔浓度。

研究人员还用TRPV4拮抗剂处理细胞,该物质阻止香兰素与TRPV4结合,以及阻断TRPV4功能的抗体。一些细胞同时接受香兰素和拮抗剂或抗体,以便研究人员测试该通道是否对观察到的效应负责。

胚胎干细胞有可能发育成体内任何细胞类型。在正常胚胎发育中,它们产生三个基本细胞群:内胚层、外胚层和中胚层。

Talbot教授说:"我们发现微摩尔浓度倾向于杀死细胞。纳摩尔浓度导致细胞失去多能性,即发育成所有细胞类型的能力。香兰素还导致干细胞分化为内胚层,而非外胚层或中胚层。内胚层是一种胚胎组织,产生肠道内壁和呼吸组织。这些变化可能非常严重,可能阻止胚胎正常发育。"

TRPV4似乎介导了这些变化

当研究人员用拮抗剂阻断TRPV4时,香兰素不再对干细胞产生同样的效应。这一结果表明TRPV4通道是香兰素影响细胞的通路。

"我们的数据预测,纳摩尔浓度的香兰素可能到达吸电子烟的孕妇体内的胚胎,"Talbot教授说。"在纳摩尔浓度下,香兰素与胚胎细胞表面的TRPV4通道结合,允许钙(一种信号分子)快速流入。钙反过来激活下游事件,导致多能性丧失和胚胎干细胞向内胚层分化。在正常发育中,胚胎干细胞会形成三种细胞类型:内胚层、外胚层和中胚层。在缺乏外胚层的胚胎中,神经系统将无法发育。在缺乏中胚层的胚胎中,许多组织如肌肉将无法发育。"

"女性不一定了解电子烟产品中的化学物质。我们的发现表明她们应谨慎行事,并接受医生建议在怀孕期间不要吸电子烟,特别是如果她们有受孕困难或经历流产的情况。"

"监管政策通常基于来自成人或成体细胞的数据。然而,产前发育阶段通常对环境化学物质最敏感。在制定电子烟使用和销售的法规时,应考虑这些产品是否会伤害未出生婴儿以及如何伤害。监管机构应考虑强制性在电子烟包装上披露成分。"

其他电子烟化学物质正在研究中

研究人员此前研究了电子烟中的薄荷醇调味剂,发现其与人类呼吸系统疾病有关。他们目前正在研究WS-23(一种常用于电子烟产品的合成冷却化学物质),以及薄荷醇和WS-23对胚胎细胞分化的影响。

仍存在几个重要的不确定性。实验室实验不能证明怀孕期间暴露的人类胚胎会以同样的方式反应,该研究也未估计持续数天、数周、数月或数年的重复香兰素暴露可能产生什么影响。研究人员指出,长期暴露的影响可能更大。

参考文献:"纳摩尔香兰素,一种电子烟调味剂,通过TRPV4激活似乎破坏多能性并促进人类胚胎干细胞内胚层分化",作者Shabnam Etemadi和Prue Talbot,2026年8月12日,《人类生殖》。

DOI: 10.1093/humrep/deag126

本出版物中报告的研究由烟草相关疾病研究计划资助号T32IR4848、加州再生医学研究所资助号EDUC4-12752以及UCR Yvonne Danielson捐赠研究生和论文完成奖学金支持。

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