加州大學河濱分校（UC Riverside）的一項研究顯示，電子煙中常見的香料化學物質香草醛（Vanillin），可能會干擾懷孕女性使用電子煙時的正常胚胎發育。
這項研究結果發表在《人類生殖》（Human Reproduction）期刊上，可能為先前觀察到的電子煙使用、生育困難和流產之間的關聯提供可能的解釋。
該研究是在實驗室中使用人類胚胎幹細胞進行的，這些細胞與約三週大的人類胚胎中的細胞相似，而非在孕婦身上進行。研究人員強調，因此他們的研究結果無法證明對女性或發育中的胚胎會產生相同的影響。
領導這項研究的加州大學河濱分校分子細胞與系統生物學系的教授普魯·塔爾博特（Prue Talbot）表示：「對於電子煙如何影響使用電子煙的孕婦發育中的胚胎，我們知之甚少。我們進行這項研究是為了確定，在電子煙中經常以高濃度使用的香料化學物質香草醛，是否會對早期人類胚胎的發育產生不利影響。」
塔爾博特和她的同事們著手調查電子煙氣溶膠中的化學物質可能如何影響人類早期發育，以及可能造成何種細胞損傷。
塔爾博特說：「我們之所以關注香草醛，是因為它經常被用於電子煙液體中，而且經常以高濃度使用，同時我們也知道胚胎細胞表面有一個稱為 TRPV4 的通道，它很可能會與香草醛結合。」
塔爾博特和共同作者、加州大學河濱分校的幹細胞生物學家兼計算科學家夏布南·埃特馬迪（Shabnam Etemadi）將實驗室培養皿中的人類胚胎幹細胞暴露於不同濃度的香草醛。這些濃度包括納摩爾（低濃度）和微摩爾（高濃度）。
研究人員還使用了一種 TRPV4 抗拮劑（一種抑制香草醛與 TRPV4 結合的物質）、一種阻斷 TRPV4 活性的抗體，以及香草醛與抗拮劑或抗體的組合來測試這些細胞。
香草醛改變了胚胎細胞的發育方式
胚胎幹細胞是多能的，這意味著它們可以發育成體內幾乎任何類型的細胞。在正常的胚胎發育過程中，它們會產生三種主要的細胞類型：內胚層、外胚層和中胚層。
塔爾博特說：「我們發現微摩爾濃度的香草醛傾向於殺死細胞。納摩爾濃度的香草醛則導致細胞失去多能性，也就是發育成所有細胞類型的能力。香草醛還導致幹細胞分化成內胚層，而不是外胚層或中胚層。內胚層是一種胚胎組織，會形成腸道和呼吸道內襯。這些變化可能非常嚴重，並可能阻止胚胎的正常發育。」
研究團隊發現，使用抗拮劑阻斷 TRPV4 可以阻止香草醛產生這些影響。這個結果表明 TRPV4 通道是香草醛影響細胞的機制。
塔爾博特說：「我們的數據預測，在吸食電子煙的孕婦體內，納摩爾濃度的香草醛將會到達胚胎。在納摩爾濃度下，香草醛會與胚胎細胞表面的 TRPV4 通道結合，導致鈣離子（一種信號分子）快速湧入。鈣離子進而激活下游事件，導致多能性喪失和胚胎幹細胞分化成內胚層。」
塔爾博特指出，健康的胚胎發育取決於幹細胞形成所有三種主要細胞類型：內胚層、外胚層和中胚層。
她說，如果胚胎未能形成外胚層，神經系統將無法發育。沒有中胚層，許多其他組織，包括肌肉，也將無法正常形成。
塔爾博特說：「女性不一定知道電子煙產品中的化學成分。我們的研究結果表明，她們應該謹慎，並由醫生建議在懷孕期間不要使用電子煙，特別是如果她們在懷孕方面遇到困難或經歷流產。監管政策通常基於從成人或成人細胞獲得的數據。然而，發育的產前階段通常對環境化學物質最為敏感。」
研究人員表示，監管機構應考慮要求電子煙製造商在產品包裝上披露成分。
塔爾博特說：「在制定電子煙使用和分銷政策時，應考慮這些產品是否以及如何傷害未出生的胎兒。」
研究人員正在測試其他電子煙化學物質
該團隊先前曾研究過電子煙中的薄荷醇香料，並發現它會導致人類呼吸道疾病。
研究人員目前正在調查 WS-23，這是一種經常在電子煙產品中使用的人工合成冷卻劑。他們還在研究薄荷醇和 WS-23 如何影響胚胎細胞的分化。
研究人員警告說，目前的研究並未估計重複或累積暴露於香草醛數天、數週、數月或數年的影響。
塔爾博特說：「長期暴露的影響可能會更高。」
這項研究得到了煙草相關疾病研究計劃（Tobacco-Related Disease Research Program）和加州再生醫學研究所（California Institute of Regenerative Medicine）的資助，以及加州大學河濱分校伊馮娜·丹尼爾森（Yvonne Danielson）獎學金的資助。