Pepsin là một trong những nguyên nhân chính của tổn thương niêm mạc trong trào ngược hầu thanh quản.[16][17] Pepsin vẫn ở thanh quản (pH 6.8) sau một sự kiện trào ngược dạ dày.[14][15] Trong khi các enzyme hoạt động trong môi trường này, pepsin sẽ vẫn ổn định và có thể được kích hoạt lại sau khi các sự kiện trào ngược axit tiếp theo.[13] Tiếp xúc của niêm mạc thanh quản pepsin để enzym hoạt động, nhưng không phải không thể phục hồi bất hoạt pepsin hoặc axit, kết quả là giảm biểu hiện của protein bảo vệ và do đó làm tăng sự nhạy cảm của thanh quản gây tổn thương.[13][14][15]

Pepsin cũng có thể gây tổn thương niêm mạc dạ dày trong trào ngược dạ dày yếu tính axit hoặc không sinh axit. Trào ngược yếu hoặc không axit có tương quan với các triệu chứng trào ngược và tổn thương niêm mạc.[18][19][20][21] Trong điều kiện không sinh axit (pH trung tính), pepsin được nội địa bởi các tế bào đường hô hấp trên như thanh quản và hầu dưới bằng một quá trình gọi là receptor-mediated endocytosis (nhập bào được làm dễ nhờ receptor).[22] Các thụ thể mà pepsin được endocytosed hiện vẫn chưa biết. Sau khi hấp thu của tế bào, pepsin được lưu trữ trong các túi nội bào của pH thấp mà tại đó hoạt động enzym của nó sẽ được phục hồi. Pepsin được giữ lại trong tế bào cho đến 24 giờ.[23] tiếp xúc như vậy để pepsin ở pH trung tính và endoyctosis của pepsin gây ra những thay đổi trong biểu hiện gen liên quan với viêm, làm nền tảng cho các dấu hiệu và triệu chứng của trào ngược,[24] và sự tiến triển của khối u.[25] Và các nghiên cứu khác[26] liên quan đến pepsin trong ung thư do trào ngược dạ dày.

Pepsin trong mẫu vật đường thở được coi là một dấu hiệu nhạy cảm và cụ thể cho trào ngược hầu thanh quản.[27][28] Nghiên cứu phát triển các công cụ điều trị và chẩn đoán pepsin nhằm mục tiêu mới cho trào ngược dạ dày đang tiếp tục. Một pepsin không xâm lấn nhanh chóng chẩn đoán gọi Peptest bây giờ đã có trong đó xác định sự hiện diện của pepsin trong các mẫu nước bọt.[29]