电子烟会对肺部造成压力，损害蛋白质功能
根据最近发表在《氧化还原生物学》杂志上的一项研究，电子烟会对大鼠的肺部造成压力和炎症，通过暴露在电子烟中损害重要的调节蛋白。这一发现是由美国能源部太平洋西北国家实验室的研究人员开发的生物分子技术实现的，它揭示了电子烟会引起蛋白质的微妙结构变化，这是研究人员首次测量到这种损害。研究结果表明，传统香烟的电子替代品中常见的化合物并非没有危害。
将老鼠暴露在由于电子烟汽研究人员在三天内进行了三次每小时的训练，发现了一些迹象氧化应激自由基的产生与身体减轻其有害影响的能力之间的不平衡。自由基是一种带有未配对电子的分子，是人体许多生化过程中不可避免的副产品。如果自由基的供给量过大，就会导致疾病和功能障碍。
之前的研究表明，吸电子烟会给组织带来压力，但这种压力背后的机制和细节仍然不清楚。生物化学家查尔斯·安松是这项研究的合著者，他在PNNL领导了这项研究，他说，这项新技术确定了蛋白质的修饰，揭示了电子烟是如何导致功能障碍的。
“已经有很多关于这方面的研究，他们通常有粗略的测量方法，说，‘好吧，这里有一些氧化应激，但我们真的不知道发生了什么，’”安松说，他后来成为了美国国立普通医学科学研究所/美国国立卫生研究院生物化学和生物相关化学分部的项目主管。“但这项技术可以识别哪些蛋白质正在被修饰，哪些位点被修饰，并表明它们产生影响的可能性有多大蛋白质功能和分子途径。它让我们深入了解了电子烟有害影响背后的机制。”
生物分析化学家和合著者钱伟军，他开发并应用了该技术来表征蛋白质的变化PNNL的负责人表示，研究结果表明，电子烟确实会损害细胞功能，但这种损害到底有多严重仍有待进一步研究。
透过烟雾凝视
在纽约州罗切斯特市的罗切斯特大学医学中心(University of Rochester Medical Center)进行了这项研究的动物部分，老鼠吸入了大多数电子烟液体中常见的三种化合物的混合物:丙二醇(一种合成液体，经常在化妆品中发现)、植物甘油和尼古丁。
“我认为很多人都没有想到这些液体有多厚或多粘稠，”罗切斯特大学医学中心儿科肺部医学科学家马修·麦格劳(Matthew McGraw)说，他是这项研究的合著者。“蔬菜甘油用于烹调油。加热食用油并将其吸入肺部——当你想到它时，即使只是视觉上，这也是一件很了不起的事情。”
在显微镜下观察肺组织，发现暴露后几乎没有变化。研究人员没有发现肺液中白细胞数量的显著变化，也没有观察到肺结构有任何明显的差异。
但是Qian的蛋白质分析揭示了成千上万的氧化变化，精确地指出了以前逃避检测的微妙的、可逆的变化。暴露改变了一系列蛋白质类型，主要是那些调节其他蛋白质质量控制的蛋白质。
安松说:“无论蛋白质属于哪种生物分子途径，都可能受到损害，这可能导致组织功能障碍和疾病。”他将异常蛋白质比作生物分子垃圾，当调节途径受到损害时，这些垃圾会像滚雪球一样变成更大的问题，使身体无法保持系统清洁。
接触电子烟改变了与身体炎症反应相关的多种蛋白质，这表明频繁使用电子烟可能会使肺部进入慢性压力状态。McGraw说，检测到的一些变化促进了凝血和全身炎症，与传统吸烟者肺部发现的变化类似，这可能意味着电子烟是炎症状态的驱动因素。当大鼠单独吸入丙二醇和植物甘油时，这些通路发生了最大的变化;添加尼古丁并没有显著改变肺的应激反应。
电子烟的生化后果
钱学森说，这些蛋白质改变仅仅标志着一种观察到的变化，其他潜在的变化可能仍未被发现。
“氧化只是一种类型的修饰，”钱说。“这不是唯一的类型。我们才刚刚开始了解这一点。我相信许多其他类型的蛋白质功能也可以被监测。”
该集团还计划系统地探索其他由于电子烟添加剂，如流行的调味化合物，以及不同的剂量和暴露水平。虽然研究结果可以作为氧化应激的证据，但对人类使用者的确切影响尚不确定。
也有人说蔬菜甘油和丙二醇相对安全，”麦格劳说。“虽然我们的研究结果并没有完全否定这一说法，但我们可以说，反复吸入电子烟会导致肺内严重的氧化应激。这种压力是一个早期迹象，如果反复出现，可能会产生潜在的有害的长期变化。”
这些发现是在旧金山市颁布了一项禁止电子烟2019年，该法律将于2020年生效。哥伦比亚特区、波多黎各和15个州在2020年通过了法律限制室内吸烟据美国疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control and Prevention)称，其中包括电子烟产生的蒸汽。
这项工作得到了美国国立卫生研究院、国家心脏、肺和血液研究所以及国家环境健康科学研究所的支持。这项研究的蛋白质组学部分在环境分子科学实验室(EMSL)进行，这是一个由美国能源部赞助的国家科学用户设施，位于PNNL。
进一步探索
