随着电子烟在全球范围内的迅速普及，特别是青少年使用率的显著上升，其安全性问题日益引发关注。尽管电子烟最初作为戒烟工具被推广，但越来越多的证据表明，即使是尼古丁含量为零的电子烟，其气溶胶中的成分也可能对呼吸系统健康产生潜在影响。气道作为人体抵御外界有害物质的第一道防线，其上皮屏障的完整性和纤毛清除功能的正常运作对维持肺部健康至关重要。然而，目前关于无尼古丁电子烟长期重复暴露对气道防御功能影响的研究仍较为缺乏，特别是对于暴露频率与损伤程度之间的量效关系，以及机体自我修复能力的变化，尚需深入探讨。
为系统评估无尼古丁电子烟气溶胶对气道防御功能的渐进性影响及修复潜力，研究人员开展了一项体外实验研究，相关成果发表于《Lung》杂志。该研究采用来自五名健康非吸烟者的原代鼻腔上皮细胞(NAECs)，在气液界面(ALI)培养体系中进行分化，模拟人体气道环境。细胞被暴露于不同频次（8至60次）的无尼古丁电子烟气溶胶中，通过高速视频显微镜(HSVM)分析纤毛搏动频率(CBF)和模式，利用跨上皮电阻(TEER)测量评估上皮屏障完整性，并采用免疫荧光技术和多重细胞因子筛查等方法探究其分子机制。
研究结果显示，重复暴露于电子烟气溶胶会导致纤毛功能进行性受损。暴露24次后，纤毛搏动频率下降18.6%，60次暴露后降幅达53.0%。同时，上皮屏障功能也呈现显著破坏，TEER值在24次和60次暴露后分别降低45.6%和77.4%。乳酸脱氢酶(LDH)释放 assay 表明细胞膜损伤随暴露次数增加而加剧。免疫荧光分析发现，紧密连接蛋白Occludin-1和ZO-1表达减少，而E-钙粘蛋白表达相对稳定。细胞因子筛查显示，36次暴露后IL-1ra、IL-6、FGF-basic、IFN-γ和VEGF等炎性因子分泌显著增加。
在恢复实验中，研究人员观察到纤毛功能在停止暴露后48小时内基本恢复正常，而上皮屏障功能的恢复则需要长达72小时。这一时间差表明，即使气道防御组件具有一定的自我修复能力，但在重复暴露造成的损伤后，其功能恢复存在不同步性，可能会在恢复期间增加呼吸道感染的风险。
本研究通过建立重复暴露模型，明确了无尼古丁电子烟气溶胶对气道防御功能的剂量依赖性损伤效应，并首次系统评估了其修复动力学特征。研究结果提示，即使是宣称"更安全"的无尼古丁电子烟，长期使用仍可能损害气道防御机制，为公共卫生政策制定和消费者教育提供了重要的实验依据。未来研究需要进一步探讨不同电子烟成分（如香料添加剂、金属微粒等）对气道健康的单独及联合影响，特别是在青少年这一易感人群中的长期效应。
这项研究不仅加深了我们对电子烟潜在健康风险的理解，也为相关呼吸道疾病的预防和干预策略提供了新的思路。随着电子烟产品的不断更新和普及，持续关注其长期健康效应，特别是对青少年呼吸系统发育的影响，将成为未来研究的重要方向。
