Ekki er öll vaping eins: Mismunandi lungnaáhrif af vaping kannabídíóli á móti nikótíni

 ÁSTANDUR

Rökstuðningur Vaping hefur orðið vinsæl aðferð til að anda að sér ýmsum geðvirkum efnum. Þó að mat á öndunarfæraáhrifum vapings hafi fyrst og fremst verið lögð áhersla á vörur sem innihalda nikótín, er kannabídíól (CBD)-vaping sífellt að verða vinsælli. Eins og er er ekki vitað hvort heilsufarsáhrif þess að gufa nikótín og kannabisefni séu svipuð.

Markmið

Þessi rannsókn ber saman lungnaáhrif bráðrar innöndunar á uppgufuðu CBD samanborið við nikótín.

Aðferðir

In vivo innöndunarrannsóknir á músum og frumudrepandi tilraunir í glasi með frumum úr mönnum voru gerðar til að meta lungnaskemmdaáhrif CBD eða nikótín úðabrúsa sem gefin eru út frá gufubúnaði.

cistanche viðbót kostir-auka friðhelgi

Mælingar og helstu niðurstöður

Lungnabólga í músum var metin með vefjafræði, frumuflæðismælingu og magngreiningu á magni bólgueyðandi frumudrepna og efnafræðilegra efna. Lungnaskemmdir voru metnir með vefjafræði, mælingu á myeloperoxidasavirkni og magni daufkyrninga elastasa í berkju- og lungnaskolunarvökva og lungnavef. Heilleiki lungnaþekju/æðaþels var metinn með því að mæla BAL próteinmagn, albúmínleka og FITC-dextranleka í lungum. Oxunarálag var ákvarðað með því að mæla andoxunargetu í BAL og lungum. Frumueyðandi áhrif CBD og nikótín úðabrúsa á daufkyrninga manna og smáþekjufrumur í öndunarvegi voru metin með því að nota in vitro loft-vökva tengikerfi. Innöndun á CBD úðabrúsa leiddi til meiri bólgubreytinga, alvarlegri lungnaskemmda og meiri oxunarálags samanborið við nikótín. CBD úðabrúsa sýndi einnig meiri eiturhrif á frumur manna samanborið við nikótín.

Ályktanir

Vaping á CBD veldur öflugri bólgusvörun og leiðir til meiri sjúklegra breytinga í tengslum við lungnaskaða en að vaping nikótín.

KYNNING

1990 sem valmáti til notkunar kannabis. Kannabisvaporizers voru venjulega stór tæki sem hituðu þurrkaðar kannabisjurtir að því marki að kannabis gufu upp. Snemma á 20. áratugnum komu smærri, færanlegir gufutæki fram sem „rafsígarettur“ og hafa orðið vinsæll aðferð við nikótíngjöf.1 Rafsígarettur hita nikótín í lausn frekar en úr þurrkuðum tóbakslaufum. Undanfarið hafa uppgufunartæki á kannabismarkaði fylgt svipuðum breytingum, með meiri notkun á fljótandi kannabisútdrætti.2–7 Úðabrúsar sem losna frá vapingvörum innihalda ekki aðeins geðvirk efni eins og nikótín og kannabisefni (aðallega tetrahýdrókannabínól (THC) og kannabídíól (CBD)) en einnig eiturefni í öndunarfærum (td formaldehýð, akrólein, bensaldehýð).8–11 Mörg efnafræðileg innihaldsefni sem taka þátt í að gufa nikótín og kannabínóíð eru svipuð og önnur mjög ólík, sem gefur mikilvægi þess að skoða þessi mál í samhengi við skilning á öndunarafleiðingum gufu bæði efnin. Sem dæmi geta leysiefni sem notuð eru í nikótín og kannabisefni sem innihalda vaping vörur verið mismunandi, vegna fitusækinna eiginleika kannabisefna.12 E-vítamín asetat var auðkennt sem aukefni í gufuvörum sem innihalda THC og gegndi mikilvægu hlutverki í 2019 braustinu. rafsígarettu og lungnaskaða sem tengist gufu (VALI).13 14 Takmarkaður fjöldi rannsókna á öndunaráhrifum gufu hefur fyrst og fremst beinst að vörum sem innihalda nikótín. In vitro rannsóknir benda til þess að nikótínsveiflur geti virkjað ónæmisfrumur og skert suma af helstu hlutverkum þeirra.15 Dýrarannsóknir sýndu að útsetning fyrir nikótíni frá rafsígarettum hefur skaðleg áhrif á ónæmissvörun.16 17 Athugunarrannsóknir á mönnum hafa sýnt að nikótíngufun bælir nikótín. þættir meðfædds ónæmiskerfis í þekjufrumum í nefi.18 19 Faraldsfræðilegar rannsóknir hafa greint frá tengslum milli nikótíngufunar og langvinnra öndunarfærasjúkdóma (langvarandi hósta, berkjubólga, astma).20–24 Þar sem rannsóknir á öndunarfærum og ónæmisfræðilegum heilsufarsárangri tengdum með kannabisneyslu hefur eingöngu verið lögð áhersla á reykt kannabis,25–31 sem stendur er ekki vitað hvort heilsuáhrifin af því að gufa nikótín og kannabisefni séu svipuð. Þessi rannsókn miðar að því að bera saman, hlið við hlið, áhrif bráðrar innöndunar á uppgufuðum kannabínóíðum á móti nikótíni.

Tafla 1 Samanburður á efnum sem greindust í gufuvörum (óhituðum vökva) sem notuð eru í in vivo og in vitro váhrifatilraunum

EFNI OG AÐFERÐIR

Aðferðum sem notaðar eru er lýst nánar í viðbótarskránni á netinu.

Vaping vörur

Við notuðum tvær vaping-vörur til sölu, önnur innihélt CBD og hin innihélt nikótín (skammstafað á tölum sem CBD-vape og Nic-vape). Belgurinn sem inniheldur CBD var CalmVape frá The Kind Group LLC og belgurinn sem inniheldur nikótín var Juul frá Juul Labs. Báðar vörurnar voru keyptar á netinu í Bandaríkjunum 2. nóvember 020. CalmVape fræbelgir voru merktir sem innihalda 50mg/ml af CBD uppleyst í blöndu af meðalkeðju þríglýseríðum (MCT) og höfðu náttúrulega bragð. Juul var merkt með því að innihalda 5,0% nikótín uppleyst í blöndu af própýlenglýkóli (PG) grænmetisglýseríni (VG) og Virginia Tobacco bragðefni. Við prófuðum óhitaða og upphitaða vökva sem og losun sem myndast frá báðum vörum með fullgildum og áður birtum litskiljunar-massagreiningum.32 Aðal innihaldsefni sem eru auðkennd í vökvanum úr afurðunum tveimur eru skráð í töflu 1. Ítarleg listi yfir efni sem auðkennd eru í hitaðar lausnir, þar á meðal afrakstur fjögurra hugsanlega eitruðra karbónýlefnasambanda (formaldehýðs, asetaldehýðs, asetóns og akróleins) í útblásnum úðabrúsum er að finna í viðbótarmyndum E1–E4 á netinu og viðbótartöflum E1 og E2 á netinu.

Kostir cistanche viðbót - hvernig á að styrkja ónæmiskerfið

Mýs

Sex vikna gamlar C57BL/6NCr karl- og kvenkyns mýs voru fengnar frá Charles River Laboratory (Wilmington, Massachusetts, Bandaríkjunum) og hýst við sérstakar sjúkdómsvaldandi aðstæður með ljós/myrkri lotu sem var 12/12 klst. Fjöldi dýra í hverjum útsetningarhópi var n=10 (5 karldýr og 5 kvendýr, fyrir utan Nic-vape sem innihélt 5 karldýr og 4 kvendýr; ein kvenkyns mús var mjög lítil að stærð og þurfti að aflífa hana áður en rannsókninni lauk. ). Allar tilraunir voru gerðar í samræmi við viðmiðunarreglur stofnana um dýravernd og notkunarnefnd og voru í samræmi við allar reglur ríkisins, sambandsríkisins og NIH.

Aðstæður fyrir útsetningu fyrir dýrum

Úðaúðar úr gufuvörum voru framleiddar með því að nota rafsígarettu úðabrúsa sem lýst var áður.14 33 Juul tækið var notað til að úða báðar vörurnar. Dýr voru útsett í breyttu 15 L innleiðingarhólf á hverjum degi fyrir samtals 20 pústum sem mynduðust á 1 klukkustund (1 púst á 3 mín.), 5 daga/viku í 2 vikur. Hver blása hafði rúmmál 55ml og var úðuð í úða í 3 sekúndur. Úðabrúsar úr hverri gufuvöru voru búnar til með því að nota sams konar blástursaðferð sem ætlað er að líkja eftir úðunarhegðun reyndra nikótíngufu.34 Vegna skorts á ritum sem lýsa gufuhegðun meðal CBD-gufu, fylgdum við sömu blástursreglum fyrir báðar vörurnar. Þó að við mældum ekki loftborið CBD og nikótín inni í váhrifaklefum dýra, höfum við metið út frá rúmmáli vökva sem gufar upp á dag, CBD og nikótínstyrk í vökva, úðabrúsa og loftflæðishraða sem dýr voru að meðaltali útsett fyrir 20,5 mg/ m3 CBD og 22,8 mg/m3 nikótín. Viðmiðunardýr voru útsett fyrir síuðu lofti með því að nota sömu útsetningaraðferð.

In vitro útsetningarskilyrði

Frumur sem notaðar voru í in vitro tilraunum voru beint útsettar fyrir nýmynduðum pústum í lokuðu útsetningarkerfi þar sem loft-vökva tengi (ALI) hólf voru geymd inni í 37 gráðu hitakassa. Fyrir ALI tilraunir notuðum við sömu lokuðu kerfi gufubúnaðar og áfyllingar vökvasamsetningar og notaðar voru fyrir in vivo útsetningartilraunirnar sem lýst er hér að ofan. Upplýsingar um aðferðina eru veittar í viðbótarskrá á netinu.

cistanche ávinningur fyrir karla styrkir ónæmiskerfið

Smelltu hér til að skoða Cistanche Enhance Immunity vörur

【Biðja um meira】 Netfang:cindy.xue@wecistanche.com / Whats App: 0086 18599088692 / Wechat: 18599088692

Mat á lungnabólgu

Lungnabólga var metin með frumuflæðismælingu, vefjaefnafræði og með því að mæla magn cýtókína og kemókína (viðbótarmynd E5 á netinu), 14 35 36, og allar upplýsingar eru veittar í viðbótarskrá á netinu.

Mat á lungnaskemmdum

Heilleiki lungnaþekju/æðaþels var metinn með því að mæla próteinmagn með BCA, og almennan til berkjualveolar space albumin leka með ELISA með því að nota BAL sýni og berkjualveolar to systemic leka með því að mæla flúrljómun í plasma 1 klukkustund eftir ídælingu flúrljómunarsonans í barka. Stig daufkyrninga elastasa (NE),37 38 var mæld í BAL og lungnavef með því að nota NE ELISA kit frá R&D kerfum (Cat. #DY4517-05) samkvæmt samskiptareglum framleiðanda. Myeloperoxidasavirkni (MPO) var mæld með hitaeiningamælingu í BAL og lungnavef39 með því að nota MPO greiningarsett frá Abcam (cat. #ab105136) með leiðbeiningum framleiðanda. Oil Red O litur var notaður til að sjá lípíðhlaðna alveolar macrofaga.14 Upplýsingar um prófun eru gefnar upp í viðbótarskránni á netinu. Vefjafræðilegt mat á hluta lungna var metið af dýralækni eins og áður hefur verið lýst.40 41

Mæling á oxunarálagi í músum BAL og lungum

Bráð bólguviðbrögð yfirgnæfa hratt andoxunarkerfi til að stuðla að lungnaskaða.42–44 Oxunarálag var ákvarðað með því að mæla andoxunargetu í BAL og lungnalýsum eins og lýst er í viðbótarskránni á netinu.

In vitro frumueiturhrifapróf

Lítil þekjufrumur í öndunarvegi manna (hSAECs) frá LONZA og hreinsaðar daufkyrninga úr mönnum voru beint útsettar fyrir nýmynduðum CBD og nikótín úðabrúsum í loft-vökva tengiræktun. Útsetningarreglur og aðferðafræðilegar upplýsingar eru í viðbótarefninu á netinu. Frumueiturhrif voru mæld með því að nota trypan blue-dye útilokun, hlutlausan rauðan litarefnisupptöku og Annexin V-FITC apoptosis próf eins og lýst er í viðbótarskránni á netinu.

Mæling á NE-gildum í PMN ræktunarmiðlum

NE gildi í úðabrúsa-útsettum PMN frumuræktunarskilyrðum miðlum eftir batatímabilið voru magngreind með ELISA setti frá R&D kerfum (cat. #DY4517-05) samkvæmt leiðbeiningum framleiðanda.

FITC-dextran gegndræpi próf

Gegndræpi milli frumna, þvert á einlag af úðaúðaútsettum SAECs úr mönnum úr ALI ræktun, var framkvæmd til að meta heilleika hindrunar og upplýsingum er lýst í viðbótarskránni á netinu.

tölfræðigreining

Tölfræðilega marktækur munur á meðaltalsgildum mismunandi váhrifahópa (CBD, nikótín og loftstýringar) var ákvarðaður með því að framkvæma óparametrispróf Kruskal-Wallis. P gildi voru leiðrétt fyrir margfeldisprófun með því að nota „tveggja þrepa línulega uppsveifluaðferð Benjamini, Krieger og Yekutieli“ rangrar uppgötvunarhraða (FDR) aðferð og munurinn á hópunum tveimur var talinn tölfræðilega marktækur á p.<0.05when FDR was set at Q<0.1. We also evaluated if there were differences between male versus female mice in the responses to inhalation of CBD and nicotine aerosols in comparison with air. All statistical analyses were carried out using GraphPad Prism V.9.3.1 software (GraphPad; La Jolla, California, USA).

cistanche tubulosa-bæta ónæmiskerfið

NIÐURSTÖÐUR

Útsetning fyrir CBD úða leiddi til meiri uppsöfnunar meðfæddra og aðlagandi ónæmisfrumna í lungum samanborið við útsetningu fyrir nikótíni

Heildaríferð ónæmisfrumna var marktækt meiri í lungum músa eftir innöndun CBD úðabrúsa en nikótín eða síað loft (mynd 1A). Sjö af 10 undirhópum ónæmisfrumna sem rannsakaðir voru höfðu marktækt meiri áhrif eftir útsetningu fyrir CBD samanborið við nikótín. Ónæmissvipgerðargreining leiddi í ljós tölfræðilega marktæka íferð CD11b+Ly6G+ daufkyrninga í lungum músa eftir innöndun CBDaerosols (14488 á móti 3674 daufkyrningum í lofti, p.<0.05) as well as following nicotine aerosol exposure (15410 vs 3674 neutrophils in air, p<0.001) (figure 1B). Total numbers of CD11bCD- 11c+Siglec-F+ alveolar macrophages were significantly reduced following CBD-Vape or Nic-Vape inhalation as compared with air-exposed mice (15965 cells in CBD and 18834 cells in NicVape vs 43465 cells in air (p<0.05)) (figure 1C). Inhalation of both CBD and nicotine aerosols resulted in significantly lower numbers of pulmonary interstitial CD11bCD11c+CD206+ macrophages as compared with air-exposed control mice (11460 vs 47319 cells for CBD-Vape, p<0.0001) and 27727 vs 47319 cells for Nic-Vape, p<0.05). The reduction in the numbers of pulmonary interstitial macrophages was significantly greater following inhalation of CBD aerosols compared with nicotine (11460 cells in CBD-vape vs 27727 cells in Nic-Vape, p<0.05) (figure 1D). CD11bCD11c+arginase-1+ macrophages were significantly reduced following inhalation of both CBD-Vape and Nic-Vape compared with air-exposed control (13450 vs 44009 for CBD-Vape (p<0.001), and 24280 vs 44009 for Nic-Vape (p<0.05)) (figure 1E). However, the reduction in the numbers of CD11bD11c+arginase-1+ macrophages was significantly more following inhalation of CBD aerosols compared with Nic-Vape (13450 cells in CBD-vape vs 24280 cells in Nic-Vape (p<0.05). The number of CD19+ B cells was not statistically different (figure 1F). Following inhalation of CBD aerosols, the numbers of CD8+ and CD4+ T cells in the lungs were, respectively, 3.3-fold (p<0.001) and 5.6-fold (p<0.0001) higher than following nicotine inhalation (figure 1G, H). CD4+IL-17A+ T cells were not altered in the lungs following CBD-Vape or Nic-Vape exposures as compared with air control (figure 1I). CD4+RORγt + T cells, expressing the master transcription factor essential for the differentiation into proinflammatory Th17 cells, were significantly increased following inhalation of CBD aerosols as compared with both nicotine (11983 vs. 2015; p<0.001) and air exposure (11983 vs. 5887; p<0.05) (figure 1J). Furthermore, CBD aerosols resulted in markedly increased infiltration of CD4+Foxp3+ regulatory T cells into the lungs compared with nicotine (4401 cells in CBD-Vape vs 1688 cells in Nic-Vape; p<0.001) (figure 1K). There were no statistically significant differences observed between male and female mice concerning the infiltration of any of the innate and adaptive immune cells, regardless of the different exposure conditions (online supplemental figure E6A–K). Relatively more Oil Red O-positive lipid-laden macrophages were detected in BAL following CBD-aerosol inhalation compared with nicotine aerosol (0.66 vs 0.32; p<0.05) or air-exposure (0.66 vs 0.15; p<0.001) (figure 2A). Lung tissue sections of air-breathing mice contained rare (typically 1–2 positive cells in the entire lung lobe) lipid-containing, Oil Red O-positive intra-alveolar macrophages (online supplemental figure E7A). In contrast, lungs from CBD and nicotine-exposed animals regionally contained one or more Oil Red O-positive macrophages within multiple alveolar lumina that were often adjacent to one another (online supplemental figure E7B, C), with no obvious differences found in males versus females. Histological examination of H&E-stained lung tissue sections from filtered air-breathing control mice showed air-filled alveolar lumina bounded by thin alveolar walls (figure 2B). In contrast, peribronchiolar and/or intrabronchiolar, perivascular, alveolar infiltrates, and interstitial infiltrates of lymphocytes, macrophages, and granulocytes were the predominant findings in the CBD and nicotine-exposed mouse lungs (figure 2C–E). Small focal lesions and occasionally larger and more regionally extensive focal lesions were noted. Lesions were found primarily near terminal bronchioles and often subpleural. The frequency and severity of lesions were greater following CBD aerosol inhalation compared with nicotine. The male mice showed a greater frequency of most lesions as compared with female mice following inhalation of both CBD and nicotine.

Mynd 1 Áhrif bráðrar útsetningar fyrir CBD eða nikótínúðabrúsa á íferð ónæmisfrumna í lungum. Heildarfjöldi hvítfrumna (A), CD11b+ Ly6G+ daufkyrninga (B), CD11b-CD11c+ Siglec-F + átfruma (C), CD11b- CD11c+ CD206+ átfrumur (D), CD11b- CD11c+ arginasa+ átfrumur (E) og fjöldi CD19+ B fruma (F), CD8+ T frumur (G), CD4+ T frumur (H), CD4+ IL17A+ (I) og CD 4+ ROR t + bólgueyðandi T frumur (J) og CD4+ FOXP3+ T frumur (K) í lungum músa sem voru útsettar fyrir lofti, nikótíni eða CBD úðabrúsa voru ákvarðaðar með flæði frumumæling með sérstökum merkjum og eftir hliðarstefnu eins og lýst er áður og sýnt er á viðbótarmynd 1 á netinu. Gögnin eru sýnd sem kassaplottir með whiskers við mín og max. Munurinn á hópunum tveimur er talinn marktækur á bls<0.05, the statistical significance of the difference between the two groups is indicated with symbols *p<0.05; ***p<0.001; ****p<0.0001after performing non-parametric Kruskal-Wallis test with false discovery rate (FDR) correction for multiple comparisons by GraphPad Prism V.9 software (GraphPad; La Jolla, California, USA). In each exposure condition, n=10 mice (5 males+5 females) (n=9 (5 males+4 females) for Nic-Vape) were used. CBD, cannabidiol.

CBD úðabrúsa hafði sterkari mótunaráhrif á cýtókínmagn en nikótín úðabrúsa

Við komumst að því að innöndun CBD úðabrúsa jók verulega magn cýtókína IL-5, IL-6 og G-CSF í BAL samanborið við bæði nikótín og loft útsetningu (p.<0.01) and enhanced the levels of chemokine KC compared with air-control only (p<0.001) (figure 3A–D). Levels of IL-2 were significantly lower following CBD and Nic-vape aerosol exposures compared with air (p<0.05) (figure 3E). IL-10 and IFN-γ levels were significantly reduced only after CBD aerosol exposure compared with air (p<0.05) (figure 3F, G). IL-1α levels were not significantly different, though there was a trend for the values to be lower following exposure to CBD-Vape aerosols (figure 3H). There were no statistically significant differences observed between male and female mice in the levels of these cytokines or chemokines (online supplemental figure E8A–H and online supplemental table E3).

Útsetning fyrir CBD úðabrúsum leiddi til meiri lungnaskemmda en útsetning fyrir nikótínúðabrúsa

Heildarpróteinmagn í BAL var hækkað eftir innöndun CBD úðabrúsa samanborið við loftstýringar (435 µg/mL á móti 287 µg/ml; p<0.01) (figure 4A, left panel). Additionally, serum albumin levels leaking into the BAL were markedly increased following CBD aerosol inhalation when compared with both nicotine aerosol (70303ng/mL vs 32741ng/mL in NicVape; p<0.01) and air inhalation (70303ng/mL vs 26042ng/ mL in air control; p<0.0001) (figure 4B, left panel). The systemic leak of FITC-dextran from the lungs into the plasma was markedly higher following CBD aerosol inhalation than Nic-vape aerosol (469.9ng/mL vs 227.6ng/mL in Nic-Vape; p<0.01) or air exposures (469.9ng/mL vs 157.5ng/mL in air control; p<0.0001) (figure 4C, left panel). Furthermore, the FITC-dextran leak following Nic-vape aerosol exposure was not significantly different when compared with air control (227.6ng/mL vs 157.5ng/mL). There were no statistically significant differences observed in the levels of these markers when comparing male with female mice following any of the exposures (figure 4A–C, right panels and online supplemental table E3). It is known that elastase activity in inflammatory diseases increases and correlates with the levels of elastase proteins and neutrophil infiltrates as the disease progresses.45 46 NE levels in the BAL were markedly augmented following inhalation of CBD aerosols (1.8-fold vs air; p<0.001) and Nic-Vape aerosols (1.42-fold vs air; p<0.01) (figure 5A, left panel). The levels of NE measured in lung tissue were significantly increased following CBD-Vape as compared with both Nic-Vape (1.3-fold; p<0.01) and air (1.41-fold; p<0.001) (figure 5B, left panel). There were no statistically significant differences observed in NE levels between male and female mice, measured either in the BAL or lung tissues (figure 5A, B, right panels and online supplemental table E3). We detected higher MPO activity in lung tissues following inhalation of CBD aerosols compared with nicotine aerosols (~2fold; p<0.05) and air (~8.44fold; p<0.0001) (figure 6A). BAL MPO activity following CBD and nicotine aerosol-inhalation was equivalent, but greater than air controls (p<0.01) (online supplemental figure E9A). There were no statistically significant differences observed in MPO activity between male and female mice, either in lung tissue or in the BAL (figure 6B; online supplemental figure E9B and online supplemental table E3).

Mynd 2 Bólgubreytingar í lungum eftir útsetningu fyrir CBD og nikótínúða við innöndun. Í lok útsetningarinnar voru mýs aflífaðar, barkann sett í holræsi til að safna BAL í 1% FBS í PBS og lungun voru tekin. (A) BAL frumur frumur á glerskyggnum voru litaðar með 0,5% Oil Red O lausn og Oil Red O-jákvæðar frumur voru taldar eins og lýst er í aðferðunum. Niðurstöður eru sýndar sem kassaplottir með hársvörðum við lágmark og hámark. Munur á milli hópanna tveggja er talinn marktækur á bls<0.05 and indicated with the symbols *p<0.05; ***p<0.001 by performing non-parametric Kruskal-Wallis test with FDR correction for multiple comparisons using GraphPad Prism V.9 software (GraphPad; La Jolla, California, USA). In each experiment n=10 (5 males+5 females) for CBD-vape and air exposure and n=9 (5 males+4 females) for Nic-vape). (B–E) Left lung lobes from all mice were embedded, sectioned and H&E stained as described in the methods. (B) (Air): Image of the histologically unremarkable lung from air-breathing control mouse showing air-filled alveolar lumina bounded by thin alveolar walls (arrows). H&E, ×20. (C) Nic-vape: Peribronchiolar lymphocytic, macrophagic (arrowhead) granulocytic infiltrate (circle). H&E, ×20 magnification. B=bronchiolar lumen. (D, E) CBD-vape: Perivascular infiltrates composed of mononuclear (lymphocytes and macrophages) and granulocytic infiltrates (arrows). Intra-alveolar granulocytes (circles) and macrophages (arrowheads) were also present. H&E, ×20 magnification. BD, cannabidiol; B, bronchiolar lumen; FDR, false discovery rate; PBS, phosphate-buffered saline; V, vessel lumen.

Útsetning fyrir CBD og nikótín úðabrúsum minnkaði möguleika á andoxunarefnum í lungum

Heildargeta andoxunarefna minnkaði verulega í báðum lungnavefjum (bls<0.01vs air) and BAL (p=0.001vs air) following inhalation of CBD aerosols (figure 7A; online supplemental figure E10A). However, following nicotine aerosol exposure it was significantly reduced only in the BAL (p<0.01vs air) compared with air (online supplemental figure E10A). We did not observe any statistically significant differences in the antioxidant potential between male and female mice for each exposure group, either in lung tissue or in the BAL (figure 7B; online supplemental figure E10B and online supplemental table E3).

Mynd 3 Stöðun bólgusýtókína/kemókína umhverfisins í BAL vökvanum eftir innöndun CBD og nikótín úðabrúsa. Magn ýmissa bólgutengdra cýtókína og efnafræðilegra efna í BAL (A–H) músa eftir 2 vikna útsetningu fyrir lofti, Nic-Vape úðabrúsa eða CBD-Vape úðabrúsa voru magngreind með því að nota MULTIPLEX MAP Kit eins og lýst er í efnum og aðferðum. Gögnin eru sýnd sem kassareitir með hársvörðum í lágmarki og hámarki. Óparametrisk Kruskal-Wallis próf með FDR leiðréttingu fyrir margþættan samanburð var gert til að sjá hvort tölfræðilega marktækur munur væri á milli hópanna tveggja með því að nota GraphPad Prism V.9 hugbúnað (GraphPad; La Jolla, Kaliforníu, Bandaríkjunum). Munurinn á hópunum tveimur er talinn marktækur á bls<0.05 and is indicated with symbols *p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001; ****p<0.0001. In each experiment n=10 for CBD-vape and air exposure (5 males+5 females) and n=9 (5 males+4 females) for Nic-Vape). CBD, cannabidiol.

CBD úðabrúsa var eitraðari en nikótín úðabrúsa fyrir hSAECs og raskaði þekjuþekjuþekju þeirra.

Við sáum að þegar SAECs úr mönnum voru útsettir in vitro fyrir CBD úðabrúsa í 1 klukkustund, var formgerð þekjufrumna truflað verulega (mynd 8A, B vs 8C). Frumudauði í hSAECs jókst marktækt aðeins eftir útsetningu fyrir CBD úðabrúsa samanborið við loft (41% á móti 12,5% í loftstýringu; p<0.05) (figure 8D, E). Even though the cell death following CBD-Vape exposure was higher compared with exposure to nicotine aerosols, it, however, did not reach statistical significance (41% vs. 16% in Nic-Vape). Additionally, exposure to CBD aerosols diminished the epithelial barrier integrity of human SAECs compared with air by 2.1-fold (p<0.05) and while the exposure to nicotine aerosols also showed an increased trend, it was not significantly different compared with air-control (1.7-fold decrease in Nic-Vape vs air control) (figure 8F).

cistanche plöntuaukning ónæmiskerfi

CBD úðabrúsa en ekki nikótín úðabrúsa olli apoptótískum frumudauða í hreinsuðum daufkyrningum úr mönnum, en hvort tveggja jók losun NE

Bráð útsetning fyrir CBD úðabrúsa olli áberandi frumudauða í hreinsuðum daufkyrningum úr mönnum (44,5% frumudauða eftir CBDVape á móti 14% í loftstýringu; p<0.0001) and (44.5% vs 21%cell death in Nic-Vape; p<0.001) (figure 9A). CBD aerosol-induced neutrophil cell death was mainly due to increased apoptosis compared with air (29% vs. 10% in air control; p<0.0001) and compared with Nic-Vape (29% vs. 12% in Nic-Vape; p<0.001) (figure 9B). Furthermore, both CBD and nicotine aerosols lead to enhanced accumulation of NE levels in the neutrophil cell culture media as compared with air control (2-fold increase in CBD-Vape; p<0.001and 1.45-fold increase in Nic-Vape; p<0.05) (figure 9C). However, the levels were significantly higher following CBD versus nicotine exposure (CBD-Vape 1.4-fold higher than Nic-Vape; p<0.05) (figure 9C). Pictures of human neutrophils after ALI exposures and the 24-hour recovery period are provided in online supplemental figure E12. Importantly, an aliquot of purified neutrophils that were incubated in media (unexposed) for the duration of the experiment showed low cell death (~11%) that was equivalent to values noted in neutrophils exposed to air (~14%) in the ALI chambers (figure 9A), nor was apoptosis or increased NE levels induced (figure 9B, C).

Mynd 4 Merki um lungnaskemmdir framkallaðar eftir útsetningu fyrir CBD og nikótínúða við innöndun. Í lok útsetningar voru mýs aflífaðar, BAL safnað og magn (A) heildarpróteina og (B) albúmíns í BAL var magnmælt eins og lýst er í kaflanum um efni og aðferðir. (C) Magn FITC-dextrans sem lekur út í plasma var magnmælt. Vinstri spjöldin á hverri mynd tákna gögn frá körlum og konum samanlagt, en hægri spjaldið tákna gögn sem karlmenn á móti konum. Niðurstöður eru sýndar sem kassatöflur með hársvörðum við lágmark og hámark. Munur á milli hópa er talinn marktækur á bls<0.05 and are indicated as symbols **p<0.01, ****p<0.0001, calculated after performing non-parametric Kruskal-Wallis test with FDR correction for multiple comparisons by employing GraphPad Prism V.9 software (GraphPad; La Jolla, California, USA). In each experiment n=10 (5 males+5 females) for air and CBD-vape exposures and n=9 (5 males+4 females) for the Nic-Vape group. CBD, cannabidiol.

Mynd 5 Stig daufkyrninga elastasa í lungum mæld eftir útsetningu fyrir CBD og nikótín úðabrúsa. Í lok 2-viku útsetningar voru mýs aflífaðar, BAL og lungun tekin og vefjalýs undirbúin. (A, B) NE gildi í BAL og lungnavefslýsum voru magngreind með ELISA. Vinstri spjöldin á hverri mynd sýna gögn sem karlmenn samanlagt, en hægri spjaldirnar tákna gögn sem karlmenn á móti konum. Niðurstöður eru sýndar sem kassatöflur með hársvörðum við lágmark og hámark. Óparametriskt Kruskal-Wallis próf með FDR leiðréttingu fyrir margvíslegan samanburð var notað til að sjá hvort tölfræðilega marktækur munur væri á milli hópanna tveggja með því að nota GraphPad Prism V.9 hugbúnað (GraphPad; La Jolla, Kaliforníu, Bandaríkjunum). Munurinn á hópunum tveimur var talinn marktækur á bls<0.05 and is indicated with symbols **p<0.01, ***p<0.001. In each experiment n=10 (5 males+5 females) for air and CBD-vape exposures each and n=9 (5 males+4 females) for Nic-Vape. CBD, cannabidiol; NE, neutrophil elastase.

UMRÆÐA

Niðurstöður okkar leiddu í ljós að skaðleg áhrif á ónæmiskerfið og lungnaskemmdir eftir útsetningu fyrir innöndun fyrir gufuefni sem innihalda kannabisefni voru alvarlegri en eftir útsetningu fyrir úðabrúsum frá gufubúnaði sem inniheldur nikótín. Við höfum afhjúpað skaðleg áhrif uppgufaðs CBD sem hefur áhrif á ónæmisjafnvægi í lungum með því að nota múslíkan af gufu og in vitro tilraunum með frumum úr mönnum. Rannsóknir okkar leiddu í ljós að CBD vaping veldur bólgueyðandi örumhverfi í lungum, sem leiðir til verulegrar uppsöfnunar bólguónæmisfrumna sem sýna aukna virkni vefjaskemmandi þátta eins og MPO og NE og leiðir til framkalla lungnaskaða með ferlum sem gætu falið í sér oxunarálag. Þrátt fyrir að nokkrar rannsóknir hafi kannað öndunaráhrif þess að gufa nikótín, að því er við vitum, er þetta fyrsta skýrslan sem sýnir fram á að jafnvel skammtíma útsetning fyrir uppgufuðu CBD breytir bólguumhverfi í lungum, sem leiðir til lungnaskemmda. Það er mikilvægt að hafa í huga að við notuðum gufuvörur sem innihalda CBD án THC, til að útrýma hugsanlegum áhrifum THC á lungnaáhrif. Vegna lagalegra takmarkana á aðgangi að vapingvörum sem innihalda THC gátum við ekki gert tilraunir sem myndu líka bera saman áhrif THC vaping. Ein nýleg rannsókn greindi frá því að hægt sé að líta á CBD í vapingvörum sem undanfara THC og eykur þannig vandamálið enn frekar með því að framkalla CBD-óháð, THC-miðluð áhrif sem tengjast almennri notkun kannabisefna.47

Ennfremur gætu öll eituráhrif á öndunarvegi hugsanlega versnað vegna tilvistar annarra innihaldsefna vapingafurða, þar með talið mismunandi leysiefna (MCT í CBD vöru og PG: VG í nikótínvörum), mismunandi bragðefni og terpena sem eru til staðar í báðum vörum eins og kemur fram í vörugreiningu. Fjölmargar hugsanlegar aukaafurðir úr niðurbroti greindust í báðum upphituðu lausnunum, sem bendir til þess að báðar vörurnar séu næmar fyrir háum hita. Hins vegar greindust hærra magn af karbónýlsamböndum í úðabrúsa sem inniheldur CBD, sem bendir til þess að CBD vaping varan sem notuð var í rannsókn okkar gæti hafa verið næmari fyrir varma niðurbroti samanborið við nikótínvörur. Þetta getur stafað af mismunandi efnasamsetningu tveggja lausna og/eða mismunandi uppgufunarskilyrðum inni í gufubúnaði. Fjölmörg merki um bólgu og lungnaskemmdir sem mæld voru í rannsókninni okkar voru stöðugt hærri eftir útsetningu fyrir gufuvörum sem innihalda CBD en tæki sem innihalda nikótín. Til dæmis greinum við frá því að innöndun á úðaðri CBD vape olíu olli mun sterkari aukningu á fjölda bæði CD4+ og CD8+ T frumna og miklum fjölda daufkyrninga í lungum. Svipað snið á auknum daufkyrningum og mótun CD4+ og CD8+ T-frumna sást í lungum sjúklings sem hafði gufað upp kannabisolíu sem olli lungnaskaða og öndunarbilun.3 Þröngt samband er á milli bólgueyðandi T frumur, daufkyrningavirkjandi þættir og nýliðun daufkyrninga í lungnabólgusjúkdómum.48 Aukið bólguumhverfi í lungum eftir útsetningu fyrir CBD úðabrúsum gæti skipulagt uppsöfnun og/eða virkjun daufkyrninga í berkju- og lungnarými beint, með losun á sérstökum daufkyrningavirkjandi þættir eins og IL-6, G-CSF og KC (CXCL1) eða óbeint með virkjun á lungnaátfrumum og þekjufrumum sem búa í lungum.49 50 Það er líka mögulegt að CBD úðabrúsar geti skemmt lungnaþekju og komið af stað ferli nýliðunar og virkjunar daufkyrninga með aðferðum þar á meðal staðbundnum vefjaskemmdum.51 Reyndar sýnum við fram á að CBD úðabrúsar skaða heilleika þekju og valda frumudauða í hSAEC, sem bendir til þess að CBD úðabrúsar gætu beint valdið lungnavefsskemmdum og virkjað DAMPs til að miðla lungnabólgu . Vitað er að daufkyrningaíferð og eyðing lungnavefja af völdum NE miðla lungnaskemmdum af völdum sígarettureyks og skerða heilleika þekjuþekju.52–56 Daufkyrninga eftir að hafa farið í lungu sýna virkjaða svipgerð og viðhalda bólguferlinu,57 svo við ályktuðum. aukning á fjölda daufkyrninga sem safnast fyrir í lungum músa sem verða fyrir CBD úðabrúsum (14488 á móti 3674 í lofti) gæti haft líffræðilegar afleiðingar vegna virkjunarstöðu þeirra. Þessar kyrningafrumur eru uppspretta tveggja mikilvægra þátta, myeloperoxidasa og NE sem taka þátt í örverueyðandi virkni og endurgerð lungna. Aukið magn MPO, eins og sést í rannsókninni okkar, er talið marktækt bólgu- og oxunarálagsmerki í nokkrum sjúkdómum, þar á meðal lungnaskaða.39 58 MPO prótein sem losað er úr virkum daufkyrningum virkar sem sjálfsvaldandi mótandi og sýnir bólgueyðandi cýtókínlík. eiginleikar til að örva PMN virkjun, á þann hátt sem er óháður MPO hvatavirkni.59 Þannig, í ljósi þessara skýrslna og núverandi niðurstöður okkar, ályktum við að langvarandi CBD úðabrúsa innöndun gæti valdið sterku bólgueyðandi örumhverfi sem gæti verið skaðlegra lungna homeostasis og gæti aukið enn frekar núverandi lungnasjúkdóma. Íferð daufkyrninga til lungna eftir innöndun CBD úðabrúsa gæti hugsanlega verið framkölluð af uppstýringu leysanlegra efnafræðilegra efna eins og KC og gæti því verið ábyrg fyrir auknu magni NE sem finnast í BAL og lungnavef. Þar sem útsetning fyrir CBD úðabrúsa olli losun NE úr daufkyrningum úr mönnum in vitro, styður þetta þá niðurstöðu að CBD úðabrúsar geti beint virkjað daufkyrninga in vivo og aukið lungnabólgu hjá notendum. Þar sem magn NE og tengd virkni eykst við daufkyrningamiðlaða bólgusvörun46, mældum við því aðeins magn NE sem mælikvarða á virkni þess. Að auki gætu skaðleg áhrif þess að gufa CBD líklega aukist vegna skerts andoxunarkerfis eins og við sáum, þar sem þættir eins og CBD-Vape-framkallað MPO gætu gegnt mikilvægu hlutverki.39 58 CD4+ROR t + T frumur , sem tjá aðalumritunarþáttinn sem er nauðsynlegur fyrir aðgreiningu í bólgueyðandi Th17 frumur, voru auknar og spáð fyrir um bólgueyðandi örumhverfi framkallað af CBD úðabrúsum. Aukin örvun CD4+FoxP3+ T-stjórnfrumna (Tregs) gæti verið einn aðferðin sem CBD-gufun gæti framkallað ónæmisbælingu. Tregs bæla virkjun, fjölgun og frumumyndun CD4+ og CD8+ T-frumna og eiga þátt í að bæla dendritic frumur með niðurstýrandi samörvandi sameindum.60 Tregs tjá IL-2 viðtaka-keðjuna. , sem auðveldar IL-2 neyslu og gæti því svipt T-verkunarfrumur aðgengi að IL-2, sem stuðlar að bælingu T-verkunarfrumna.61 Þannig minnkaði IL-2 gildi í BAL vegna CBD úðabrúsa-framkölluð aukning á Tregs gæti miðlað truflun á T-frumum og bælingu á aðlögunarónæmi í lungum, aukið næmi fyrir öndunarfærasýkingum og valdið slæmum árangri fyrir fyrirbyggjandi bólusetningu. Við sáum marktæka fækkun á fjölda átfrumna átfrumna í lungum eftir útsetningu fyrir CBD. Siglec-F+, sem venjulega er talið eósínófílamerki, er mjög tjáð í lungnablöðrum átfrumna músa, og þegar það er notað í samsettri meðferð með CD11c, gefur það nákvæmasta auðkenningu á alveolar átfrumum í músarlungum. Hin marktæka fækkun á fjölda CD11bCD11c+Siglec-F+ alveolar átfrumna sem sést í músum sem hafa orðið fyrir CBD er studd af fyrri rannsóknum.62 Fyrri rannsókn greindi frá því að EC útsetning í músum olli truflun á lungnablöðrum átfrumna sem tengist lélegri upptöku sýkla, með samhliða aukningu á lungnasjúkdómsbyrði sem tengdist seinkun á batatíma og auknum dánartíðni eftir sýkingu.16 Marktæk fækkun á fjölda bólgueyðandi lungnaargínasa-1+ M2 átfrumna eftir innöndun CBD úðabrúsa gæti enn frekar stuðlað að vanstjórnun á ónæmisjafnvægi í lungum og skaða. .63 Aukið bólgueyðandi örumhverfi sem greindist í lungum eftir innöndun CBD má að hluta til rekja til minnkaðs fjölda bólgueyðandi M2 lungnaátfrumna. Minnkaður fjöldi átfrumna gæti haft marktæk áhrif á lungnasvörun við öndunarfærasýkingum, sem geta bæst við með vanvirkni átfrumnaátfrumna. Þannig olli útsetning fyrir úðabrúsum frá rafsígarettum sem innihalda nikótín minnkun á átfrumnafjölgun á ógerðanlegri Haemophilus inflúensu (NTHI) af átfrumum, aðallega vegna nærveru rafsígarettubragðefna.64 Þar sem algeng bragðefni eru einnig notuð í CBD samsetningar, það vekur möguleika á því að truflun á átfrumum af völdum CBD úðabrúsa gæti aukist með því að bæta við ýmsum bragðefnum.

Mynd 6 Aukning á myeloperoxidasa (MPO) virkni í lungum eftir útsetningu fyrir CBD og nikótín úðabrúsum. (A, B) Við mældum MPO virkni í lungnavefslýsum dýra sem voru útsett fyrir nikótín eða CBD úðabrúsa með því að nota MPO greiningarsett frá Abcam eins og lýst er í smáatriðum í kaflanum um viðbótarefni. Vinstra spjaldið sýnir gögn sem karlmenn, en hægra spjaldið sýnir gögn sem karlmenn á móti konum. Gögnin eru sýnd sem kassareitir með hársvörðum í lágmarki og hámarki. Óparametrisk Kruskal-Wallis próf með FDR leiðréttingu fyrir margþættan samanburð var gert til að sjá hvort tölfræðilega marktækur munur væri á milli hópanna tveggja með því að nota GraphPad Prism V.9 hugbúnað (GraphPad; La Jolla, Kaliforníu, Bandaríkjunum). Munurinn á hópunum tveimur var talinn marktækur á bls<0.05 and is indicated with the symbols *p<0.05, ****p<0.0001. In each experiment n=10 mice for air and CBD-vape exposures each (5 males+5 females) and n=9 for Nic-Vape group (5 males+4 females). CBD, cannabidiol; FDR, false discovery rate

Mynd 7 Breytingar á andoxunargetu í lungum eftir útsetningu fyrir CBD og nikótín úðabrúsum. Í lok útsetningar fyrir nikótíni eða CBD úðabrúsum voru mýs aflífaðar og lungnavefslýs voru útbúin. (A, B) Heildarmagn andoxunarefna í lungnavefslýsum var magnmælt með því að nota Cayman's andoxunarefnagreiningarsett (cat # 709001) eins og lýst er í smáatriðum í kaflanum um viðbótarefni á netinu. Vinstra spjaldið sýnir gögn sem karlar og konur samanlagt, en hægra spjaldið sýnir gögn sem karlmenn á móti konum. Gögnin eru sýnd sem kassareitir með hársvörðum í lágmarki og hámarki. Óparametriskt Kruskal-Wallis próf með FDR leiðréttingu fyrir margvíslegan samanburð var notað til að sjá hvort tölfræðilega marktækur munur væri á milli hópanna tveggja með því að nota GraphPad Prism V.9 hugbúnað (GraphPad; La Jolla, Kaliforníu, Bandaríkjunum). Munurinn á hópunum tveimur var talinn marktækur á bls<0.05 and is indicated by the symbol **p<0.01. In each experiment, n=10 mice for air and CBD-vape exposures each (5 males+5 females) and n=9 for the Nic-Vape group (5 males+4 females). CBD, cannabidiol; FDR, false discovery rate.

Mynd 8 Formgerð þekjufrumna, frumueiturhrif og heilleika þekjuþekjuhindrana smáþekjufrumna í öndunarvegi (SAEC) eftir útsetningu fyrir CBD og nikótín úðabrúsum. SAECs úr mönnum (0.5milljón frumur/ræktunarinnskot í 6-brunnsplötusniði) voru ræktaðar í heilum vaxtarmiðlum yfir nótt og næsta dag beint í snertingu við loft-vökva tengi (ALI) fyrir 110 pústum af úðabrúsa sem inniheldur loft, nikótín (50mg/ml nikótín) eða CBD (50mg/ml) eins og lýst er í aðferðum. Allir úðabrúsar voru myndaðir í 55mL pústrúmmáli eins og lýst er í kaflanum um aðferðir. Í lok útsetningar voru frumur fjarlægðar úr ALI hólfinu og ræktaðar í heilum vaxtarmiðlum í 24 klukkustundir við 37 gráður. Eftir að batatímabilinu lauk voru frumur fyrst teknar af myndum (A–C) við ×200 í fasa-andstæðusmásjá (Olympus IX73) og síðan frumueitrunarprófanir með (D) trypan blue aðferð (mæld sem prósentu frumudauða) eða (E ) Hlutlaus rauð upptökuaðferð (sýnd sem prósentu af loftstýringu) voru framkvæmd. Fyrir (F) FITC-dextran gegndræpiprófun voru 1 milljón SAECs/ræktunarinnskot úr mönnum ræktuð yfir nótt og næsta dag beint útsett á ALI fyrir 110 pústum af lofti, nikótíni (50mg/ml nikótín) eða CBD (50mg/ml) sem innihélt CBD. úðabrúsa. Þegar útsetningum var lokið var FITC-dextrani í 10 mg/ml styrkleika bætt við apical hólfið og ræktað í 2,5 klst. sýni voru tekin úr basolateral hólfinu og flúrljómun var mæld með Exci485/Emi528 bylgjulengdum í samvirkni H1 hybrid plötulesara (BioTek). Styrkur FITC-dextrans í basolateral hólfinu var reiknaður út með því að nota staðlaða feril. Munurinn á hópunum tveimur var talinn marktækur á bls<0.05 and is indicated with the symbol *p<0.05, calculated using non-parametric Kruskal-Wallis test with FDR correction for multiple comparisons by GraphPad prism V.9 software (GraphPad; La Jolla, California, USA). Results are depicted as box plots with whiskers at min and max from three independent experiments each performed in triplicate as described in online supplemental methods. CBD, cannabidiol; FDR, false discovery rate; SAECs, small airway epithelial cells.

Mynd 9 Apoptotic frumudauði í hreinsuðum daufkyrningum úr mönnum og magn daufkyrninga elastasa (NE) sem losnar eftir útsetningu fyrir CBD og nikótín úðabrúsum. Daufkyrningum úr mönnum sem hreinsaðir voru úr heilblóði var sáð með 0.8milljón frumum/ræktunarinnskoti í 6-brunnsplötusniði og strax útsett fyrir 110 loftpúðum, nikótíni (50mg/ml nikótín) eða CBD ( 50mg/mL) sem innihalda úðabrúsa við loft-vökvaskil í 55mL pústrúmmáli eins og lýst er í kaflanum um aðferðir. Í lok útsetningar voru frumur fjarlægðar úr ALI hólfinu og endurheimtar í heilum vaxtarmiðlum í 24 klukkustundir. Næst var frumudauði mældur með (A) trypan bláum litarefnisútilokunarprófi og (B) annexín V-FITC frumudauði eins og getið er ítarlega í kaflanum um aðferðir. Strax eftir einangrun var skammtur af hreinsuðum daufkyrningum geymdur í fullkomnum miðli í CO2 útungunarvél sem neikvæð „óútsett viðmið“ allan prófunartímann, til að áætla umfang frumudauða, framkalla frumudauða eða NE gildi í að engin útsetning sé fyrir hendi. (C) Magn NE voru magngreind í skilyrtum miðlum sem safnað var eftir að batatímabilinu lauk með því að framkvæma NE ELISA eins og fjallað er um í kaflanum um aðferðir. Gögnin eru sýnd sem kassaplottir með hársvörðum í lágmarki og hámarki frá óháðum tilraunum sem hver um sig var framkvæmd í þríriti. Fyrir apoptosis-greiningu: meðaltalsgögn frá n=5 gjöfum í hverjum hópi. Fyrir trypan blue aðferð: meðaltalsgögn frá óútsettum stjórn n=6 gjöfum, loftstýringu og Nic-Vape n=7 gjöfum og CBD-Vape n=8 gjöfum. Fyrir NE greiningu meðaltalsgögn frá n=6 gjöfum í hverjum hópi). Munurinn á hópunum tveimur var talinn marktækur á bls<0.05 which is indicated by the symbols *p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001, ****p<0.0001 calculated using non-parametric Kruskal-Wallis test with FDR correction for multiple comparisons by GraphPad Prism V.9 software (GraphPad; La Jolla, California, USA). ALI, air–liquid interface; CBD, cannabidiol; FDR, false discovery rate.

Tafla 2 Samanburður á ýmsum vísbendingum um rannsóknarniðurstöður eftir útsetningu fyrir CBD-innihaldandi vaping-vöru (CBD-vape) og nikótín-innihaldandi vaping-vöru (Nic-vape)

Tilvist lípíðhlaðna átfrumna í lungnablöðrum sem sáust í frumum sem endurheimtust úr BAL músa eftir innöndun CBD úðabrúsa í rannsókn okkar staðfestir fyrri skýrslu sem sýndi upphaf utanaðkomandi lípíðlungnabólgu hjá sjúklingi sem úðaði kannabisolíu og var með lípíð. -hlaðnir lungnaátfrumur.65 Þar sem utanaðkomandi lípíðlungnabólga með lípíðhlöðnum lungnaátfrumum er aðalsmerki EVALI, bendir það því til þess að innöndun CBD vape olíu gæti ekki verið áhættulaus og gæti leitt til lungnaskaða í kannabisgufu. Tilvikin sem kynnt voru í klínískum skýrslum EVALI bentu til sterkari orsakafræðilegra tengsla milli kannabisgufunar og öndunarbilunar samanborið við nikótíngufu.65–68 Öfugt við fyrri rannsóknir okkar á músum sem anduðu að sér VEA (líkleg orsök EVALI), í þessari rannsókn, tók ekki eftir nærveru froðukenndra átfrumna.14 Þó að heildaráhættan á fylgikvillum í lungum tengdum gufu gæti verið minni samanborið við reykingar, virðist gufu hafa í för með sér heilsufarsáhættu í öndunarfærum, sérstaklega hjá langtíma kannabisgufu. Í stuttu máli sýnir rannsókn okkar greinilega að bólgueyðandi umhverfi í lungum af völdum CBD úðaúðainnöndunar var meira en það sem var framkallað af nikótín úðabrúsum, og þetta endurspeglaðist af truflun á heilleika lungnaþröskuldar og lungnaskemmdum (samantekt í töflu 2). Þetta bendir til þess að kannabisgufun gæti hugsanlega leitt til alvarlegri afleiðinga, þar á meðal aukins næmi fyrir öndunarfærasýkingum, lélegri svörun við fyrirbyggjandi bólusetningum og versnun einkenna hjá sjúklingum með undirliggjandi lungnabólgusjúkdóma.16–19 35 36 69 70 Við sáum enga sjáanlegar breytingar á hegðun dýra við eða eftir váhrif, né þyngdarbreytingar miðað við loftstýringu (viðbótarmynd E11 á netinu). Í þessari rannsókn olli útsetning fyrir nikótínúðabrúsa ekki magn ýmissa cýtókína/kemókína í BAL í sama mæli samanborið við fyrri rannsókn.71 Ástæður fyrir þessu misræmi gætu verið þær að þessir höfundar mældu umritsmagn ýmissa frumuefna í lungum einsleitar eftir útsetningu fyrir nikótín-úðabrúsa, og umritsmagn þýða stundum ekki breytingar þegar það er mælt við próteinmagn eins og gert er af okkur. Ennfremur eru frumufrumur og mótun ónæmiskerfisins háð tilteknum rafvökva, aðferð við myndun úðabrúsa/tímalengd útsetningar og bragðefni sem bætt er við. Þó að kannabis hafi sannað heilsufarslegan ávinning í verkjameðferð, svefni og létta einkenni ógleði/uppköst af völdum lyfjameðferðar hjá krabbameinssjúklingum og sjúklingum sem fá krampa, 72–76 þá er einfaldlega skortur á traustum sönnunargögnum um öryggi kannabis þegar það er gefið frá gufu vörur. Í þessu sambandi er rannsóknin okkar ný og skilgreinir hlutverk innöndunar CBD úðabrúsa við að framkalla lungnabólgu og lungnaskemmda.

cistanche tubulosa-bæta ónæmiskerfi

Þar sem rannsóknin okkar notaði dýra- og in vitro váhrifalíkön, þarf að huga að nokkrum takmörkunum þegar framreiknar niðurstöður sem birtar eru í raunveruleikaáhrifum hjá mönnum. Ein takmörkun þessarar rannsóknar er áhersla hennar var aðeins á skammtímaáhrif. Niðurstaða langvarandi langvarandi útsetningar fyrir CBD-úðaefnum og áhrif þeirra á viðbrögð við öndunarfærasýkingu og/eða fyrirbyggjandi bólusetningu eru mikilvæg. Aðferðafræði okkar fyrir útsetningu fyrir dýrum byggðist á útsetningarkerfi fyrir allan líkamann og útsetning eingöngu fyrir nef gæti kannski hentað betur til að líkja eftir útsetningu reyndra gufu. Þrátt fyrir að nota váhrifakerfi fyrir allan líkamann, staðfestum við að útfelling á skinnfeldi dýra (og búrveggi) stuðlaði ekki að inntöku svifryks með því að snyrta dýr og hafði þar með áhrif á eiturverkanirnar sem sáust. Við notuðum takmarkaðan fjölda músa í hverjum útsetningarhópi; líklegt er að meiri fjöldi músa hefði getað styrkt niðurstöður rannsóknarinnar enn frekar. Þrátt fyrir að in vitro ALI líkanið veiti sértæka nálgun við innöndun útsetningar til að framkvæma líffræðilegu rannsóknina á heilsufarsáhrifum sem tengjast notkun gufuefna, þá er framreiknun gagna úr in vitro rannsóknum yfir á áhættu á mönnum enn tilgáta. Framtíðarathugunar- og tilraunarannsóknir með reglulegum notendum CBD og nikótínefna sem innihalda vaping vörur eru nauðsynlegar til að staðfesta niðurstöður okkar. Að lokum, í tilraunum okkar, voru dýr og frumur útsettar fyrir úðabrúsa úr báðum afurðum sem mynduðust á sama hátt. Hins vegar geta notendur kannabisefna sem innihalda vaping notað þessar vörur á allt annan hátt en nikótínvaperar (td sjaldnar). Þar sem gögn úr athugunarrannsóknum meðal kannabisefna koma fram, ætti að hafa í huga hugsanlegan mun á notkunarmynstri vöru sem sést við raunhæfar aðstæður þegar líkt er eftir váhrifum af dýrum og in vitro á rannsóknarstofum. Framtíðarrannsóknir ættu að kanna öndunarfæraáhrif vapingafurða sem innihalda breitt svið kannabisefna, þar á meðal THC.

HEIMILDIR

1 Bandaríska heilbrigðisráðuneytið og. Rafsígarettunotkun meðal ungmenna og ungra fullorðinna: skýrsla yfirlæknis [PDF–8,47 MB] PDF táknmynd. Atlanta, GA: US Department of Health and Human Services, CDC, 2016.

2 Borodovsky JT, Crosier BS, Lee DC, o.fl. Reykingar, vaping, borða: hefur lögleiðing áhrif á hvernig fólk notar kannabis? Int J Drug Policy 2016;36:141–7.

3 He T, Oks M, Esposito M, o.fl. „Tré í blóma“: alvarlegur bráður lungnaskaði af völdum kannabisolíu. Ann Am Thorac Soc 2017;14:468–70.

4 Knapp AA, Lee DC, Borodovsky JT, o.fl. Ný þróun í gjöf kannabis meðal unglinga kannabisneytenda. J Unglingaheilbrigði 2019;64:487–93.

5 Kriegel D. Vaping marijúana vs reykingar: er einhver sigurvegari? 2021. Í boði: https:// vaping360.com/learn/vaping-vs-smoking-weed/ [Sótt 15. september 2021].

6 Volkow ND, Baler RD, Compton WM, o.fl. Skaðleg heilsufarsleg áhrif af notkun marijúana. N Engl J Med 2014;370:2219–27.

7 Pahr K, Carter A. Byrjendaleiðbeiningar um CBD. heilsulínu. 2019. Í boði: https://www. healthline.com/health/your-cbd-guide [Sótt 19. ágúst 2021].

8 Suleiman SA. Olíukolvetniseiturhrif in vitro: áhrif n-alkana, bensens og tólúens á átfrumur í lungnablöðrum og lysosomalensím í lungum. Arch Toxicol 1987;59:402–7.

9 Lachenmeier DW, Kuballa T, Reusch H, o.fl. Bensen í gulrótarsafa ungbarna: frekari innsýn í myndunarferli og áhættumat, þar með talið neyslugögn frá Donald rannsókninni. Food Chem Toxicol 2010;48:291–7.

10 Li YS, Li YF, Li QN, o.fl. Bráð eituráhrif á lungum í músum sem orsakast af fjölveggja kolefnis nanórörum, benseni og samsetningu þeirra. Environ Toxicol 2010;25:409–17.

11 Anderson RP, Zechar K. Lungnaskemmdir vegna innöndunar bútan hassolíu líkir eftir lungnabólgu. Respir Med Case Rep 2019;26:171–3.

12 Holt AK, Poklis JL, Peace MR. Afturskyggn greining á efnafræðilegum innihaldsefnum í stýrðum og óreglulegum rafsígarettuvökvum. Front Chem 2021;9:752342.

13 Blount BC, Karwowski MP, Shields PG, o.fl. E-vítamín asetat í berkjualveolar skolvökva sem tengist EVALI. N Engl J Med 2020;382:697–705.

14 Bhat TA, Kalathil SG, Bogner PN, o.fl. Dýralíkan af innönduðu E-vítamín asetati og EVALI-líkum lungnaskaða. N Engl J Med 2020;382:1175–7.

15 Merecz-Sadowska A, Sitarek P, Zielinska-Blizniewska H, ​​et al. Samantekt á in vitro og in vivo rannsóknum sem meta áhrif útsetningar rafsígarettu á lifandi lífverur og umhverfið. Int J Mol Sci 2020;21:652.

16 Sussan TE, Gajghate S, Thimmulppa RK, o.fl. Útsetning fyrir rafsígarettum skerðir bakteríudrepandi og veiruvarnarvörn í lungum í múslíkani. PLoS One 2015;10:e0116861.

17 Hwang JH, Lyes M, Sladewski K, et al. Innöndun rafsígarettu breytir meðfæddu ónæmi og frumuboðum í öndunarvegi á sama tíma og eykur meinsemd baktería sem búa við landnám. J Mol Med (Berl) 2016;94:667–79.

18 Martin EM, Clapp PW, Rebuli ME, o.fl. Rafsígarettunotkun leiðir til bælingar á ónæmis- og bólgusvörunargenum í þekjufrumum nefs svipað og sígarettureykur. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 2016;311:L135–44.

19 Rebuli ME, Glista-Baker E, Hoffman JR, o.fl. Rafsígarettunotkun breytir ónæmissvörun nefslímhúðarinnar við lifandi-veiklaðri inflúensuveiru. Klínísk rannsókn. Am J Respir Cell Mol Biol 2021;64:126-37.

20 Bloom JW, Kaltenborn WT, Paoletti P, o.fl. Öndunaráhrif sígarettur sem ekki eru tóbakslausar. Br Med J (Clin Res Ed) 1987;295:1516–8.

21 Wills TA, Pagano I, Williams RJ, o.fl. Rafsígarettunotkun og öndunarfærasjúkdómur í fullorðinssýni. Drug Alcohol Depend 2019;194:363–70.

22 Xie W, Kathuria H, Galiatsatos P, et al. Samtök rafsígarettunotkunar með öndunarerfiðleikum meðal bandarískra fullorðinna frá 2013 til 2018. JAMA Netw Open 2020;3:e2020816.

23 Bhatta DN, Glantz SA. Samtök rafsígarettunotkunar við öndunarfærasjúkdóma meðal fullorðinna: lengdargreining. Am J Prev Med 2020;58:182–90.

24 Li D, Sundar IK, McIntosh S, o.fl. Samtök reykinga og rafsígarettunotkunar með önghljóði og tengdum öndunarfæraeinkennum hjá fullorðnum: þversniðsniðurstöður úr þýðismati á tóbaki og heilsu (slóð)rannsókn, bylgja 2. Tob Control 2020;29:140–7.

25 Tashkin DP, Coulson AH, Clark VA, o.fl. Öndunarfæraeinkenni og lungnastarfsemi hjá venjulegum stórreykingum marijúana eingöngu, reykingamönnum af marijúana og tóbaki, reykingamönnum af tóbaki eingöngu og reyklausum. Am Rev Respir Dis 1987;135:209–16.

26 Tashkin DP. Reykt marijúana sem orsök lungnaskaða. Monaldi Arch Chest Dis 2005;63:93–100.

27 Tashkin DP. Áhrif marijúanareykinga á lungun. Ann Am Thorac Soc 2013;10:239–47.

28 Baldwin GC, Tashkin DP, Buckley DM, o.fl. Marijúana og kókaín skerða virkni átfrumna í lungnablöðrum og frumumyndun. Am J Respir Crit Care Med 1997;156:1606–13.

29 Taylor DR, Poulton R, Moffitt TE, o.fl. Öndunarfæraáhrif kannabisfíknar hjá ungu fólki. Fíkn 2000;95:1669–77.

30 Aldington S, Williams M, Nowitz M, o.fl. Áhrif kannabis á byggingu lungna, virkni og einkenni. Thorax 2007;62:1058–63.

31 Moore BA, Augustson EM, Moser RP, o.fl. Öndunaráhrif marijúana og tóbaksnotkunar í bandarísku sýni. J Gen Intern Med 2005;20:33–7.

32 Goniewicz ML, Knysak J, Gawron M, et al. Magn valinna krabbameinsvalda og eiturefna í gufu frá rafsígarettum. Tob Control 2014;23:133–9.

33 Bhat TA, Kalathil SG, Leigh N, o.fl. Bráð áhrif innöndunar upphitaðs tóbaks (IQOS) úðabrúsa á lungnavefsskemmdir og bólgubreytingar í lungum. Nicotine Tob Res 2021;23:1160–7.

34 Kosmider L, Jackson A, Leigh N, o.fl. Pústhegðun og landslag meðal rafsígarettunotenda. Tob Regul Sci 2018;4:41–9.

35 Bhat TA, Kalathil SG, Bogner PN, o.fl. Óbeinar reykingar valda bólgu og skerða ónæmi gegn öndunarfærasýkingum. J Immunol 2018;200:2927–40.

36 Bhat TA, Kalathil SG, Bogner PN, o.fl. AT-rvd1 dregur úr óbeinum reykingum versnandi lungnabólgu og endurheimtir óbeina reykingabæla sýklalyfjaónæmi. J Immunol 2021;206:1348-60.

37 Carden D, Xiao F, Moak C, o.fl. Daufkyrningalastasi stuðlar að lungnaskemmdum og próteingreiningu æðaþels cadherins. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology 1998;275:H385–92.

38 Kawabata K, Hagio T, Matsuoka S. Hlutverk daufkyrninga elastasa í bráðum lungnaskaða. Eur J Pharmacol 2002;451:1–10.

39 Khan AA, Alsahli MA, Rahmani AH. Myeloperoxidasi sem virkur sjúkdómslífmerki: nýleg lífefnafræðileg og meinafræðileg sjónarmið. Med Sci (Basel) 2018;6:33.

40 Dietert K, Gutbier B, Wienhold SM, o.fl. Litróf sýkla- og líkanasértækra vefjameinafræði í múslíkönum af bráðri lungnabólgu. PLoS One 2017;12:e0188251.

41 Butt YM, Smith ML, Tazelaar HD, o.fl. Meinafræði gufutengdra lungnaskaða. N Engl J Med 2019;381:1780–1.

42 Lee WL, Downey GP. Örvun daufkyrninga og bráður lungnaskaði. Curr Opin Crit Care 2001;7:1–7.

43 Fink þingmaður. Hlutverk hvarfgjarnra súrefnis- og köfnunarefnistegunda í bráðu öndunarerfiðleikaheilkenni. Curr Opin Crit Care 2002;8:6–11.

44 Abraham E. Daufkyrninga og bráður lungnaskaði. Crit Care Med 2003;31:S195–9.

45 Pham CTN. Neutrophil serín próteasar fínstilla bólgusvörun. Int J Biochem Cell Biol 2008;40:1317–33.

46 Arecco N, Clarke CJ, Jones FK, o.fl. Styrkur og virkni teygjanleika eykst í vöðvum með vöðvaspennu og skerðir lifun, fjölgun og sérhæfingu vöðvafrumna. Sci Rep 2016;6:24708.

47 Czégény Z, Nagy G, Babinszki B, o.fl. CBD, er undanfari THC í rafsígarettum. Sci Rep 2021;11:8951.

48 Lindén A, Laan M, Anderson GP. Daufkyrninga, interleukin-17A og lungnasjúkdómur. Eur Respir J 2005;25:159–72.

49 Ma K, Yang L, Shen R, o.fl. Th17 frumur stjórna framleiðslu CXCL1 í brjóstakrabbameini. Int Immunopharmacol 2018;56:320–9.

50 Becker S, Quay J, Koren HS, o.fl. Myndandi og örvuð MCP-1, GRO alfa, beta og gamma tjáning í þekjuvef í öndunarvegi og berkjualveolar átfrumum. Am J Physiol 1994;266:L278–86.

51 Potey PM, Rossi AG, Lucas CD, o.fl. Daufkyrninga við upphaf og úrlausn bráðrar lungnabólgu: skilningur á líffræðilegri virkni og meðferðarmöguleikum. J Pathol 2019;247:672–85.

52 Heijink IH, Brandenburg SM, Postma DS, o.fl. Sígarettureykur dregur úr virkni þekjuþekju í öndunarvegi og endurheimt snertingar frumna. Eur Respir J 2012;39:419–28.

53 Aghapour M, Raee P, Moghaddam SJ, o.fl. Truflun á þekjuþekju í öndunarvegi í langvinnum lungnateppu: hlutverk útsetningar fyrir sígarettureyk. Am J Respir Cell Mol Biol 2018;58:157–69.

54 Shapiro SD, Goldstein NM, Houghton AM, et al. Neutrophil elastasi stuðlar að lungnaþembu af völdum sígarettureyks í músum. Am J Pathol 2003;163:2329–35.

55 Antunes MA, Rocco PRM. Lungnaþemba af völdum teygju: innsýn úr tilraunalíkönum. An Acad Bras Cienc 2011;83:1385–96.

56 Ghosh A, Coakley RD, Ghio AJ, o.fl. Langvarandi rafsígarettunotkun eykur magn daufkyrninga elastasa og matrix metalloproteasa í lungum. Am J Respir Crit Care Med 2019;200:1392–401.

57 Fortunati E, Kazemier KM, Grutters JC, et al. Daufkyrningar úr mönnum skipta yfir í virkjaða svipgerð eftir að hafa farið í lungun, óháð bólgusjúkdómi. Clin Exp Immunol 2009;155:559–66.

58 Faith M, Sukumaran A, Pulimood AB, o.fl. Hversu áreiðanlegur vísbending um bólgu er myeloperoxidasavirkni? Clin Chim Acta 2008;396:23–5.

59 Lau D, Mollnau H, Eiserich JP, et al. Myeloperoxidasi miðlar virkjun daufkyrninga með tengingu við CD11b/CD18 integrín. Proc Natl Acad Sci USA 2005;102:431–6.

60 Schmidt A, Oberle N, Krammer PH. Sameindakerfi treg-miðlaðrar T-frumubælingar. Front Immun 2012;3:51.

61 Thornton AM, Shevach EM. CD4+CD25+ ónæmisstýrðar T frumur bæla fjölstofna T frumuvirkjun in vitro með því að hindra myndun interleukin 2. J Exp Med 1998;188:287–96.

62 Kalininskiy A, Kittel J, Nacca NE, o.fl. Útsetning fyrir rafsígarettur, öndunarfærasýkingar og skert meðfædd ónæmi: frásagnarrýni. Pediatr Med 2021;4:5.

63 Lucas R, Czikora I, Sridhar S, o.fl. Argínasi 1: óvæntur miðill fyrir truflun á lungnaháræðaþröskuldi í líkönum af bráðum lungnaskaða. Front Immunol 2013;4:228.

64 Ween MP, Whittall JJ, Hamon R, o.fl. Átfrumnafjölgun og bólga: kanna áhrif efnisþátta rafsígarettugufu á átfrumur. Physiol Rep 2017;5:e13370.

65 Gay B, Field Z, Patel S, o.fl. Lungnaskaðar af völdum gufu: tilfelli af fituefnalungnabólgu sem tengist rafsígarettum sem innihalda kannabis. Málsfulltrúi Pulmonol 2020;2020:7151834.

66 Abeles M, Popofsky S, Wen A, o.fl. Vaping-tengd lungnaskaðar af völdum innöndunar kannabisolíu. Pediatr Pulmonol 2020;55:226–8.

67 Adapa S, Gayam V, Konala VM, o.fl. Bráð eituráhrif á lungum af völdum kannabisgufunar: tilviksröð og endurskoðun á bókmenntum. J Investig Med High Impact Case Rep 2020;8:2324709620947267.

68 Conuel EJ, Chieng HC, Fantauzzi J, o.fl. Lungnaskaðar tengdar kannabisolíugufu og röntgenmyndatöku. Am J Med 2020;133:865–7.

69 Lugade AA, Bogner PN, Thatcher TH, o.fl. Útsetning fyrir sígarettureyk eykur lungnabólgu og skerðir ónæmi gegn bakteríusýkingu. J Immunol 2014;192:5226–35.

70 Bhat TA, Kalathil SG, Miller A, o.fl. Sérhæfðir miðlarar sem hjálpa til við upplausn sigrast á ónæmisbælingu sem stafar af útsetningu fyrir óbeinum reykingum. J Immunol 2020;205:3205-17.

71 Garcia-Arcos I, Geraghty P, Baumlin N, o.fl. Langvarandi útsetning fyrir rafsígarettum í músum veldur einkennum langvinna lungnateppu á nikótínháðan hátt. Thorax 2016;71:1119–29.

72 Booz GW. Kannabídíól er ný lækningaaðferð til að draga úr áhrifum bólgu á oxunarálag. Free Radic Biol Med 2011;51:1054–61.

73 Rosenberg EC, Tsien RW, Whalley BJ, o.fl. Kannabisefni og flogaveiki. Neurotherapeutics 2015;12:747–68.

74 National Academy of Sciences, Engineering, Medicine; Heilbrigðis- og lyfjasvið. Meðferðaráhrif kannabis og kannabisefna. Í: Heilsuáhrif kannabis og kannabisefna: Núverandi sönnunargögn og ráðleggingar um rannsóknir. National Academies Press, 2017.

75 Thiele EA, Marsh ED, French JA, o.fl. Kannabídíól hjá sjúklingum með flog í tengslum við Lennox-gestalt heilkenni (GWPCARE4): slembiröðuð, tvíblind, 3. stigs rannsókn með lyfleysu. Lancet 2018;391:1085–96.

76 Matvæla- og lyfjaeftirlit Bandaríkjanna. FDA samþykkir fyrsta lyfið sem samanstendur af virku efni sem er unnið úr marijúana til að meðhöndla sjaldgæfar, alvarlegar tegundir flogaveiki. 2018. Í boði: https://www.fda.gov/NewsEvents/Newsroom/PressAnnouncements/ ucm611046.htm [Sótt 15. september 2021].