电子烟被广泛宣传为比传统香烟更安全的替代品,如今却吸引了年轻一代。世界卫生组织2025年的数据显示,至少有1500万13-15岁的青少年使用电子烟。随着色彩鲜艳、水果口味的电子烟设备在操场和校园中成为新的社交常态,我们必须重新思考它们是否真的如广告所宣称的那样无害。
日本九州大学与香港、台湾研究人员合作的一项最新研究发表在《总体环境科学》期刊上,为电子烟潜在健康风险提供了生物学见解。研究人员利用斑马鱼模型表明,电子烟暴露会改变肠道微生物群组成并影响神经行为。
"肠道微生物组对环境暴露很敏感,其平衡和稳定性与整体健康密切相关,"九州大学农学部副教授谢家辉(William Tse)指出,"因此,我们研究了电子烟雾如何改变细菌群落,以及这对生物体可能意味着什么。"
研究人员选择了斑马鱼作为研究对象,这是一种毒理学和生物医学研究中常用的模型,与人类致病基因约有80%的相似性。他们设计了一个基于水的暴露系统,在七天内将含尼古丁和不含尼古丁的电子烟液气泡通入鱼缸。剂量和设备设置模拟了典型的电子烟使用条件,并使用未暴露的鱼缸作为对照。
化学分析显示,加热电子烟液会产生有害副产物,包括甲醛和乙醛,这些物质被归类为致癌物,可导致呼吸道和皮肤刺激。
暴露后,研究人员发现斑马鱼肠道微生物组出现紊乱,微生物网络稳定性下降,群落组成发生改变。
"一些细菌成为主导并取代其他细菌,形成新的微生物群落,"论文第一作者、九州大学生物资源环境科学研究生院硕士生董玉梅(Thi Ngoc Mai Dong)解释说,"这些变化表明,鱼类或更确切地说是细菌,能够'感知'水中的有毒物质并希望适应新环境。"
例如,在尼古丁暴露的鱼类中,对肠道健康和黏膜完整性起关键作用的梭杆菌科显著减少,而以降解外源性化合物能力著称的鞘脂单胞菌科成为主导。在不含尼古丁的蒸汽暴露中,希瓦氏菌科和巴恩斯氏菌科增多,这可能反映了对环境压力和免疫调节改变的响应。生物信息学分析进一步显示,参与外源性化合物降解和氧化应激响应的微生物通路得到富集,表明存在直接化学代谢和次级应激适应。
"我们还发现微生物组正在积极分解电子烟液中的调味化学品,"加入九州大学农学院双学位项目的本科生、论文第二作者卡尔·安德森·马卡拉格·坦(Carl Andersen Macaraeg Tan)补充道。研究人员表示担忧,许多电子烟口味的化学成分并未完全公开,这限制了基于证据的风险评估。
鉴于肠道微生物代谢物可能影响神经功能,研究团队进一步研究了斑马鱼行为。他们发现,无论尼古丁含量如何,电子烟暴露都会导致行为变化和逃避反应受损。该团队目前正在探索潜在的生物学机制,并凭借其在发育生物学方面的专业知识,计划研究成年鱼类的电子烟暴露是否会影响其后代的健康。
虽然基于动物模型且不能直接推及人类,但这项研究旨在提高公众、教育工作者和政策制定者对电子烟潜在风险进行进一步调查的意识。
"这项研究部分受到我们国际学生的启发,他们注意到电子烟使用不仅在日本,而且在全球范围内在其同龄人中越来越普遍,"谢家辉表示。通过农学部的英语授课国际本科项目,九州大学为年轻学生提供早期研究机会,来自不同文化背景的学生为全球健康问题带来新视角。
"我们希望这些发现能让消费者意识到电子烟会产生有害物质,并支持更透明的风险沟通和监管,"谢家辉总结道。
参考文献:董TNM、Boncan DAT、Tan CAM等。电子烟雾改变斑马鱼肠道微生物群组成。总体环境科学。2026;1012:181199
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