Tobacco smoking and high-fat diet (HFD) independently impair short-term memory. E-cigarettes produce e-vapour containing flavourings and nicotine. Here, we investigated whether e-vapour inhalation interacts with HFD to affect short-term memory and neural integrity. Balb/c mice (7 weeks, male) were fed a HFD (43% fat, 20kJ/g) for 16 weeks. In the last 6 weeks, half of the mice were exposed to tobacco-flavoured e-vapour from nicotine-containing (18mg/L) or nicotine-free (0mg/L)) e-fluids twice daily. Short-term memory function was measured in week 15. HFD alone did not impair memory function, but increased brain phosphorylated (p)-Tau and astrogliosis marker, while neuron and microglia levels were decreased. E-vapour exposure significantly impaired short-term memory function independent of diet and nicotine. Nicotine free e-vapour induced greater changes compared to the nicotine e-vapour and included, increased systemic cytokines, increased brain p-Tau and decreased postsynaptic density protein (PSD)-95 levels in chow-fed mice, and decreased astrogliosis marker, increased microglia and increased glycogen synthase kinase levels in HFD-fed mice. Increased hippocampal apoptosis was also differentially observed in chow and HFD mice. In conclusion, E-vapour exposure impaired short-term memory independent of diet and nicotine, and was correlated to increased systemic inflammation, reduced PSD-95 level and increased astrogliosis in chow-fed mice, but decreased gliosis and increased microglia in HFD-fed mice, indicating the inflammatory nature of e-vapour leading to short term memory.

中文翻译：

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电子烟和高脂肪饮食会独立损害大脑健康

吸烟和高脂肪饮食 (HFD) 独立地损害短期记忆。电子烟产生含有调味剂和尼古丁的电子蒸气。在这里，我们调查了电子蒸汽吸入是否与 HFD 相互作用以影响短期记忆和神经完整性。Balb/c 小鼠（7 周，雄性）喂食 HFD（43% 脂肪，20kJ/g）16 周。在过去的 6 周内，一半的小鼠每天两次接触来自含尼古丁 (18mg/L) 或不含尼古丁 (0mg/L) 的电子流体的烟草味电子蒸汽。在第 15 周测量短期记忆功能。单独使用 HFD 不会损害记忆功能，但会增加脑磷酸化 (p)-Tau 和星形胶质细胞增生标志物，同时神经元和小胶质细胞水平降低。电子蒸气暴露显着损害短期记忆功能，独立于饮食和尼古丁。与尼古丁电子蒸汽相比，无尼古丁电子蒸汽诱导了更大的变化，包括增加全身细胞因子，增加脑 p-Tau 和降低突触后密度蛋白 (PSD)-95 水平，减少星形胶质细胞增生标志物，增加小胶质细胞和增加 HFD 喂养小鼠的糖原合酶激酶水平。在 chow 和 HFD 小鼠中也观察到不同的海马细胞凋亡增加。总之，电子蒸汽暴露会损害与饮食和尼古丁无关的短期记忆，并且与食物喂养小鼠的全身炎症增加、PSD-95 水平降低和星形胶质细胞增生增加有关，但在 HFD 喂养的小鼠中减少神经胶质增生和增加小胶质细胞小鼠，表明电子蒸气的炎症性质导致短期记忆。增加全身细胞因子，增加脑 p-Tau 并降低饲料喂养小鼠的突触后密度蛋白 (PSD)-95 水平，并减少星形胶质细胞增生标志物，增加小胶质细胞和增加 HFD 喂养小鼠的糖原合酶激酶水平。在 chow 和 HFD 小鼠中也观察到不同的海马细胞凋亡增加。总之，电子蒸汽暴露会损害与饮食和尼古丁无关的短期记忆，并且与食物喂养小鼠的全身炎症增加、PSD-95 水平降低和星形胶质细胞增生增加有关，但在 HFD 喂养的小鼠中减少神经胶质增生和增加小胶质细胞小鼠，表明电子蒸气的炎症性质导致短期记忆。增加全身细胞因子，增加脑 p-Tau 并降低饲料喂养小鼠的突触后密度蛋白 (PSD)-95 水平，并减少星形胶质细胞增生标志物，增加小胶质细胞和增加 HFD 喂养小鼠的糖原合酶激酶水平。在 chow 和 HFD 小鼠中也观察到不同的海马细胞凋亡增加。总之，电子蒸汽暴露会损害与饮食和尼古丁无关的短期记忆，并且与食物喂养小鼠的全身炎症增加、PSD-95 水平降低和星形胶质细胞增生增加有关，但在 HFD 喂养的小鼠中减少神经胶质增生和增加小胶质细胞小鼠，表明电子蒸气的炎症性质导致短期记忆。在HFD喂养的小鼠中增加小胶质细胞和增加糖原合酶激酶水平。在 chow 和 HFD 小鼠中也观察到不同的海马细胞凋亡增加。总之，电子蒸汽暴露会损害与饮食和尼古丁无关的短期记忆，并且与食物喂养小鼠的全身炎症增加、PSD-95 水平降低和星形胶质细胞增生增加有关，但在 HFD 喂养的小鼠中减少神经胶质增生和增加小胶质细胞小鼠，表明电子蒸气的炎症性质导致短期记忆。在HFD喂养的小鼠中增加小胶质细胞和增加糖原合酶激酶水平。在 chow 和 HFD 小鼠中也观察到不同的海马细胞凋亡增加。总之，电子蒸汽暴露会损害与饮食和尼古丁无关的短期记忆，并且与食物喂养小鼠的全身炎症增加、PSD-95 水平降低和星形胶质细胞增生增加有关，但在 HFD 喂养的小鼠中减少神经胶质增生和增加小胶质细胞小鼠，表明电子蒸气的炎症性质导致短期记忆。