代替喫煙デバイスの口腔内細胞へのインビトロ効果：電子タバコおよび加熱式タバコとタバコ煙の比較

In Vitro effects of alternative smoking devices on oral cells: Electronic cigarette and heated tobacco product versus tobacco smoke.

抄録

目的:

ヒト歯肉線維芽細胞およびヒト口腔ケラチノサイトにおける電子タバコおよび加熱式タバコ製品抽出物とタバコ煙抽出物の生物学的影響を調査し、細胞生存率、形態、移動、アポトーシス、細胞周期、上皮間葉転換（EMT）を分析する。

OBJECTIVE: To investigate the biological effects of electronic cigarette (e-cigarette) and heated tobacco product extracts respect to tobacco smoke extract on human gingival fibroblasts and human oral keratinocytes analysing cell viability, morphology, migration, apoptosis, cell cycle and epithelial-mesenchymal transition (EMT).

デザイン:

ヒト歯肉線維芽細胞およびヒト口腔ケラチノサイトの生存率はMTTアッセイで、細胞形態は走査型電子顕微鏡（SEM）で、細胞移動はScratchアッセイ（生体内の創傷治癒時の細胞移動を模倣した方法）で分析した。アポトーシスと細胞周期はフローサイトメトリーで分析し、TP53、BCL2、CDKN2A、CDKN1Aの関連遺伝子発現はリアルタイムポリメラーゼ連鎖反応で確認した。EMTプロセスは、特定のマーカーの発現によって分析された：CDH1、SNAI2、TWIST1、MMP2、FN1およびVIM。すべての調査は、24時間のin vitro暴露後に評価されました。

DESIGN: Human gingival fibroblasts and human oral keratinocytes viability was analysed by MTT assay, cell morphology using scanning electron microscope (SEM) and cell migration by Scratch assay, a method that mimics the cell migration during wound healing in vivo. Apoptosis and cell cycle were analysed with flow cytometry and the related-gene expression of TP53, BCL2, CDKN2A and CDKN1A was indagated using real-time polymerase chain reaction. EMT process was analysed through expression of specific markers: CDH1, SNAI2, TWIST1, MMP2, FN1 and VIM. All investigations were evaluated after 24 h an in vitro exposure.

結果:

タバコ煙抽出物の原液は、細胞生存率および細胞移動を有意に阻害し、形態変化を引き起こし、細胞死の増加を誘導した。電子タバコのエキスで処理した場合、変化や損傷は観察されなかった。加熱式タバコ製品エキスは、細胞生存率、細胞遊走、サイクル解析の変化により強調されるように、増殖を誘導した。

RESULTS: Undiluted tobacco smoke extract induced significant inhibition of cell viability and cell migration, caused morphological alterations and induced an increase in cell death. No alterations or damage were observed after treatment with e-cigarette extracts. Heated tobacco product extract induced proliferation as highlighted by an increase of cell viability, cell migration and alterations of cycle analysis.

結論:

電子タバコは、形態的・機能的な変化は認められず、加熱式タバコが口腔内細胞集団に及ぼす臨床的影響の可能性を慎重に検討する必要があります。

CONCLUSIONS: Comparing the different cigarette extracts, tobacco smoke turns out to be the most harmful, e-cigarette did not determine morphological and functional alterations and heated tobacco product must be carefully investigated for its possible clinical effects on oral cell populations.