即使是短暫使用電子煙，也可能損害肺部並削弱對呼吸道病毒的防禦能力！

根據一項由美國國家猶太健康中心(National Jewish Health)研究人員發表在醫學期刊《JCI Insight》上的新研究指出 (連結：https://insight.jci.org/articles/view/198757)，即使只使用幾天電子煙，也足以損傷人體肺部最脆弱的組織，並削弱肺部對呼吸道病毒(如SARS-CoV-2)的防禦能力。這項利用人體肺細胞和組織之臨床前模型所提出的研究結果表明，即使是短期吸電子煙也會對肺遠端 (distal lung，即氧氣進入血液循環的肺部深層區域，包含細支氣管、肺泡管、肺泡等) 造成損傷，且部分傷害在停止暴露後仍會持續存在。

研究團隊之所以將焦點放在肺遠端，是因為該處既是氣體交換的場所，也是呼吸系統中最為脆弱的部位。

研究人員利用人類肺上皮細胞、內皮細胞以及精密切片的人類肺組織(precision-cut human lung tissue)，將這些樣本單獨暴露於電子煙煙霧中；在另一組獨立實驗中，則讓樣本先暴露於電子煙霧後，再感染呼吸道病毒。結果發現，僅在煙霧暴露後的24小時內，研究人員就觀察到肺遠端保護屏障的受損，該屏障是由一層細胞所組成，負責保持氣腔(airspaces)密封，並選擇性地控制空氣與血液之間通過的物質。

早期的細胞反應十分廣泛，煙霧暴露引發了細胞壓力(cellular stress)、損害了細胞自噬作用(autophagy，即細胞清除受損組分所使用的內部回收機制)、減緩了細胞生長與修復，並增加了細胞死亡。這些過程對於維持肺泡毛細血管屏障(alveolar-capillary barrier)的完整性皆至關重要。

當屏障功能受損時，體液和免疫細胞可能會滲漏至氣腔中，導致肺部無法順利執行其核心任務，意即在將氧氣輸送到血液的同時，無法阻擋經由空氣傳播的威脅物質進入血液循環。

研究團隊甚至發現，在結束為期5天的電子煙煙霧暴露後，即使再過了10天，肺部壓力(cellular stress)的狀況依然顯著。團隊記錄到了屏障功能、組織重塑(tissue remodeling)以及Th1免疫(Th1 immunity，後天適應性免疫系統中對抗病毒感染至關重要的分支)的長期改變。肺遠端的組織重塑尤為令人擔憂，因為若此現象持續存在，可能會破壞肺泡的精細結構，進而導致慢性纖維化與肺功能下降。也就是說，肺部損傷會持續發生。

電子煙對肺部抗病毒能力的破壞也同樣嚴重

實驗顯示，吸過電子煙後如果感染新冠病毒(SARS-CoV-2)，體內的病毒數量會明顯變多，而且多種抗病毒基因的功能會被壓制。這些基因原本會製造防護蛋白質，負責三項重要工作：抓出病毒、阻止病毒繁殖，以及號召免疫細胞趕來救援。一旦這些基因被壓制，肺部的「早期預警與攔截系統」就會失靈。這意味著當病毒入侵時，在身體免疫系統還沒來得及組織反擊之前，病毒就已經在肺部大量複製繁衍了。

本研究資深作者、胸腔科醫師兼美國猶太醫學研究中心胸腔、重症與睡眠醫學科主任伊莉娜·佩特拉切(Irina Petrache)醫學博士總結了這項研究的重要意義。她表示：「我們的研究結果顯示，即使是短期的電子煙暴露，也可能在肺部最深層且最脆弱的區域引發損傷。更重要的是，某些損傷與影響在停止暴露後依然持續存在，並且改變了隨後對病毒感染的免疫反應。這種『急性損傷隨之帶來持續性免疫改變』的結合，正是本研究與過去僅關注煙霧暴露即時效應之研究最大不同之處。」

這項研究有助於解釋為何過去的流行病學與臨床觀察，會不斷將吸食電子煙與肺損傷以及更高呼吸道病毒感染易感性(susceptibility)連結在一起。該研究指出，這並非單一毒性事件，而是一連串的連鎖反應：煙霧暴露先破壞屏障並引發細胞壓力，接著減緩細胞的修復機制，並改變組織的免疫調控，進而降低了抗病毒的防禦預備狀態。研究人員特別指出，反覆的暴露循環可能會因持續的細胞損傷，並隨著時間破壞正常的修復程序，進而促成慢性肺部疾病的發生。

此研究一大重要優勢是使用「精密切片的人類肺組織」(precision-cut human lung tissue)。與單純分離培養的單一細胞株不同，精密切片完整保留了肺遠端的立體結構，包括上皮細胞、內皮細胞以及支持它們的細胞外基質(extracellular matrix)之間的相互關係。這意味著研究中所觀察到的屏障破壞與組織重塑，真實反映了多種細胞類型之間的相互作用。此外，研究團隊同時平行培養上皮與內皮細胞，成功劃分出屏障「空氣側(氣腔側)」與「血液側」內襯細胞各自的影響，結果顯示兩者在煙霧暴露後均出現了壓力與功能障礙。

作者強調，這些發現仍需在未來的人體臨床研究中加以證實。臨床前模型即便採用人類細胞與組織建構，仍無法完全展現真實世界電子煙使用者的複雜情況，因為真實使用者的載具設備、吸入的煙油成分、吸食頻率與深度，以及個人基礎健康狀況皆有所不同，且人體的真實暴露歷史也比實驗室中可控的5天模式更加多變。儘管如此，這項研究證實了極短的暴露時間即可在人類肺遠端組織中產生可量測且持久的改變，為過去群體流行病學報告的相關性提供了堅實的生物學機轉依據。

研究人員認為對於公共衛生而言，這項研究傳達的核心訊息是：電子煙的危害風險並非僅限於長期或重度使用者。如果僅短短幾天的暴露就能改變人類肺遠端組織的屏障完整性、細胞自噬作用、修復能力以及Th1抗病毒免疫力，那麼偶爾使用或剛接觸電子煙的新手，可能並不像大眾普遍認為的那樣安全，特別是在呼吸道病毒流行季節。此外，該研究也為科學家提供了具體的機轉標的(包括屏障修復路徑、細胞自噬調控以及抗病毒基因表現)，有助於指引未來的研究方向，例如釐清電子煙煙霧中的哪些成分是造成損傷的主因，以及在停止暴露後這些影響是否具有可逆性等。隨著電子煙產品與使用型態不斷演變，此類研究提供了細胞層級的實證，有助於我們更精準地評估電子煙對肺部健康的長遠影響。

撰文：董氏基金會菸害防制中心副主任 呂姿毅