孕妇在怀孕期间吸烟是一种会导致出生缺陷的已知风险。它与后代长期不良的神经行为、心血管、呼吸、内分泌和代谢结果密切相关。尼古丁是香烟的主要化学成分，它是增加患病风险的主要原因。不幸的是，含有尼古丁的新烟草产品的引进和传播，例如电子香烟，正在逆转最近在减少烟草使用方面取得的进展。

　　由Stanford心血管研究所所长Joseph C. Wu博士和Simon H. Stertzer领导的最新一项研究表明，他们开发的一种人类胚胎干细胞（hESC）模型，可以为尼古丁对发育中胎儿体内个体器官和细胞的影响提供新的见解，也可用于优化药物和环境毒性筛查。

　　研究结果以题为“Single-Cell Sequencing of Human Embryonic Stem Cell Differentiation Delineates Adverse Effects of Nicotine on Embryonic Development（单细胞测序的人类胚胎干细胞分化划定不良尼古丁对胚胎发育的影响）”发表在《Stem Cell Reports》杂志上。

　　“在烟草、电子烟和尼古丁口香糖等产品中发现的尼古丁，可能会对怀孕期间发育中的胚胎的不同器官产生广泛、有害的影响，”Wu评论道，“这些结果尤其重要，因为它们为教育公众尤其是年轻女性，在怀孕或考虑生育时远离吸烟提供了科学依据。”

　　大量的研究阐明了，尼古丁对动物（主要是啮齿动物）的不良影响。动物研究表明，孕期接触尼古丁，对胎儿发育有不利影响，包括引起细胞损伤、炎症增加、氧化应激和细胞复制受损。但是由于物种间的差异，这项研究是否可以应用于人类仍然存在疑问。虽然其他研究通过大量RNA测序分析，利用人体细胞检测尼古丁的毒性，但这些传统研究不允许研究人员在单细胞水平上研究其影响。因此，尼古丁对人类胚胎发育的影响和潜在的分子机制仍然知之甚少。

　　为了解决这些局限性，Wu的团队和他们的合作者使用单细胞RNA测序(scRNA-seq)来分析21天的尼古丁暴露对人类胚胎干细胞来源的胚胎体(EBs)产生的12500个细胞的转录组的影响。这些是实验室培育的3D聚合体，由不同类型的多能细胞分化成各种类型的细胞，最终形成包括心脏、大脑、肝脏、血管和肌肉在内的器官。