（Electronic Cigarette），是一種以電池供電的驅(qū)動霧化器，可加熱霧化油艙中的電子液體（俗稱煙油、電子果汁、E-liquid或E-juice；煙油含有1,2-丙二醇、植物甘油、食用香精或尼古?。?。雖然有研究表明長期吸食會導(dǎo)致氣道炎癥、嗜中性粒細胞增多、氣道重塑和肺氣腫(Gotts et al, 2019)，暴露可能導(dǎo)致DNA損傷、氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的細胞死亡和核因子κB (NF-κB)介導(dǎo)的急性肺部炎癥(Gotts et al，2019；Garcia-Arcos et al，2016；Ma et al，2021)，但對各個成分對呼吸系統(tǒng)影響的研究較少，因此自問世以來一直備受爭議。

2023年4月韓國毒理學(xué)研究所空氣危險因素吸入毒理學(xué)中心Sung-Hoon Yoon 等在Journal of Hazardous Materials 雜志上發(fā)表了一篇名為Comparative study of lung toxicity of E-cigarette ingredients to investigate E-cigarette or vaping product associated lung injury的文章，研究了產(chǎn)品中的尼古丁和四氫酚等個別成分對呼吸系統(tǒng)的影響。實驗中分別在小鼠氣管內(nèi)注射丙二醇(PG)、植物甘油(VG)、醋酸酯(VEA)或尼古丁兩周。在PG和VEA處理的小鼠模型中發(fā)現(xiàn)了細胞學(xué)和組織學(xué)變化，這些小鼠表現(xiàn)出與使用相關(guān)肺損傷(EVALI)或使用者癥狀相關(guān)的病理生理變化。與潛在的人體暴露情況相比，雖然VEA暴露條件與中VEA含量的劑量當(dāng)量相似，但PG條件約為使用者每日攝入PG劑量當(dāng)量的47-137倍。這些結(jié)果表明，VEA暴露比PG暴露更容易引起與EVALI相關(guān)的問題。轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析顯示，PG暴露通過AKT信號通路和M2巨噬細胞極化與纖維化肺損傷相關(guān)，VEA暴露通過絲裂原激活的蛋白激酶信號通路與哮喘性氣道炎癥相關(guān)。

研究中，作者團隊使用英國EMMS公司用力肺功能檢測系統(tǒng)（eSpira™ Forced Manoeuvers System）對成分暴露小鼠各實驗組進行肺功能檢測，結(jié)果顯示暴露于PG組小鼠通氣功能顯著減低(FEV25/FVC和FEV50/FVC)；與對照組相比，PG和VEA組小鼠的肺吸氣量IC均有所增加；而PG組和VEA組的呼氣峰流量(PEF)和肺吸氣量(IC)則無顯著差異。

Lung function measurement. Lung function measurement, including PEF, FEV25/FVC, and FEV50/FVC following the groups of (A) PG or (B) VEA exposure. The results are expressed as the mean for each group. # P<0.05 vs.each vehicle control.

英國EMMS公司是一家專注于肺功能研究領(lǐng)域的開發(fā)生產(chǎn)商，可提供最完善的呼吸功能研究測試儀器，并且在In-Vivo,In-Vitro，Pulmonary，Cardiovascular具有20多年以上相關(guān)技術(shù)經(jīng)驗。EMMS的產(chǎn)品已遍及國內(nèi)外高校，藥廠以及研究所，其中eSpira™用力肺功能檢測系統(tǒng)是其代表之一。

產(chǎn)品介紹

eSpira™用力肺功能檢測系統(tǒng)（eSpira™ Forced Manoeuvers System）是EMMS用于檢測與肺功能相關(guān)的全部生理數(shù)據(jù)的大型系統(tǒng)，可對麻醉動物進行一系列成組實驗的數(shù)據(jù)自動分析檢測，包括用力肺活量相關(guān)數(shù)據(jù)的測試。該系統(tǒng)可用于小鼠、大鼠/豚鼠以及其他大型動物。廣泛應(yīng)用于COPD、廣泛應(yīng)用于慢阻肺、肺氣腫、肺纖維化、矽肺、急性肺損傷、機械通氣型肺損傷等各種急慢性呼吸系統(tǒng)疾病的臨床前研究。

實驗時，動物需麻醉并施以氣管切開術(shù)。與人肺功能檢測相類似，eSpira™系統(tǒng)提供與人類肺功能指標(biāo)一致的各種生理指標(biāo)參數(shù)。系統(tǒng)高度自動化并提供豐富的圖標(biāo)供分析研究使用，軟件可自定義多種數(shù)據(jù)表格和圖形形式，并可查看輸出原始數(shù)據(jù)，并輸出常用的 統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)報告，還可以根據(jù)研究者實驗需求靈活設(shè)置Protocal，簡化實驗流程，提高實驗效率，另有電子簽名設(shè)置可保證實驗數(shù)據(jù)的安全性和真實性，符合GLP標(biāo)準(zhǔn)。

主要檢測參數(shù)

（1）可檢測參數(shù)包括但不限于：

用力呼氣量 / Forced Expiratory Volume (FEV) 
肺總量 / Total Lung Capacity 
用力肺活量 / Forced Vital Capacity 
呼氣流量 / Peak Expiratory Flow 
呼氣中段流量 / Maximum Mid Expiratory Flow 
準(zhǔn)靜態(tài)壓力容積曲線 / Quasistatic Pressure Volume Curves 
功能殘氣量 / FRC 
阻力/順應(yīng)性 / Resistance/Compliance

（2）詳細參數(shù)列表

產(chǎn)品特點

• eSpira™系統(tǒng)是COPD、急性肺損傷、肺間質(zhì)疾病等研究的工具，廣泛適用于多種肺部疾病模型臨床前研究
• 經(jīng)典的肺量測定法（Spirometry）檢測FRC功能殘氣量、FEV、FVC用力肺活量、準(zhǔn)靜態(tài)肺順應(yīng)性、TLC肺總量、IC吸氣能力、MMEF平均呼氣中期流量等直接生理數(shù)據(jù)，與人類醫(yī)學(xué)肺功能檢測的各種肺功能指標(biāo)基本一致，是目前檢測指標(biāo)最完整的動物肺功能檢測系統(tǒng)
• 適用于多種實驗動物，內(nèi)置金屬正負壓力儲能器可適應(yīng)更大壓力范圍，檢測更大動物無需更換主機
• FRC、F-V、P-V多個測試組合可在五分鐘內(nèi)完成并輸出豐富的指標(biāo)數(shù)據(jù)
• 可持續(xù)輸出氣道阻力Rl、動態(tài)肺順應(yīng)性Cdyn、潮氣量等平靜呼吸功能數(shù)據(jù)
• 檢測跨肺壓（胸腔內(nèi)壓）從而得到更精確的數(shù)據(jù)結(jié)果，排除等的外部因素影響
• 檢測中允許使用和不使用兩種方式，標(biāo)配為不使用，以得到更真實的潮氣量和呼吸頻率等數(shù)據(jù)結(jié)果
• 主機內(nèi)置小型計算機處理原始數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采樣率高達60kHz
• 數(shù)據(jù)立即呈現(xiàn)，無須等待；多種圖形及統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)可供導(dǎo)出
• 數(shù)據(jù)傳輸和指令傳達采用不同串口連線，避免了大量數(shù)據(jù)雙向傳輸引起緩沖池溢出故障
• 可外接氧氣、CO、CO2、氮氣以及其它各種氣體以滿足多種實驗方案
• 符合GLP及FDA Final Rule 21 CFR Part 11相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

應(yīng)用舉例

上圖為利用eSpira™系統(tǒng)在慢性哮喘小鼠模型上獲取的數(shù)據(jù)。小鼠通過卵清蛋白(OVA)激發(fā)致敏，對照組只注射明礬和緩沖液。在次激發(fā)24小時后進行肺功能檢測。如圖，F(xiàn)VC降低了49%，F(xiàn)EV50降低了46%。數(shù)據(jù)表明eSpira™系統(tǒng)用于小鼠哮喘模型，可以有效的檢測肺功能的改變。

參考文獻

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