电子烟的健康危害及对策

电子烟的健康危害及对策一、电子烟概述电子尼古丁传送系统（electronicnicotinedeliverysystems，ENDS），俗称电子烟（electroniccigarettes，e-cigarettes），是指由电池供能将含有尼古丁和其他成分的混合物转化成气雾后由使用者吸入的一种电子装置。电子烟由电池、雾化部件、含有烟油的烟弹及吸嘴等部件组成。除典型的电加热雾化式电子烟外，还有由超声雾化装置取代电热丝的电子烟。市场上有一种加热不燃烧烟草制品的吸烟装置，虽同样由电池加热，但因其加热对象为传统烟草制品，且无雾化过程，故不能认定是严格意义上的电子烟。电子烟中所含烟油的成分除尼古丁外，还有丙二醇、丙三醇、烟草特有亚硝胺、烟草生物碱、调味成分及其他添加剂等。此外，还有部分电子烟烟油不含尼古丁（electronicnon-nicotinedeliverysystems，ENNDS），但真正无尼古丁的电子烟只占极小比例。电子烟的装置不断更新换代，电池功率从早期的10W迅速上升到250W，烟雾的成分更趋复杂。二、电子烟中的有害物质及其对环境的影响电子烟烟油成分非常复杂，在加热后形成电子烟烟雾的过程中，其组分构成及浓度也会发生相应变化。电子烟烟雾中含有尼古丁、多环芳香烃、挥发性有机化合物（volatileorganiccompounds，VOC）、超细颗粒、金属及硅酸盐等有害物质，甚至致癌物质如甲醛。各种物质随吸气动作进入人体，产生多种生物效应。同二手烟类似，电子烟烟雾被使用者吸入后再度呼出释放到周围环境中可形成二手电子烟烟雾。（一）烟油中的有害物质1.尼古丁：尼古丁是电子烟中主要的生物活性成分，其含量与电子烟类型、品牌和烟油种类等有关，其摄入不仅与电子烟烟弹中尼古丁含量有关，还和吸气方式、电池功率等相关。烟弹中尼古丁来源于传统卷烟或人工合成，其含量从0mg/ml到>66mg/ml（至少是传统卷烟含量的2倍）不等。即使电子烟烟雾中的尼古丁含量较低（每15抽吸0.025~0.77mg），但其在实际使用中暴露总量和摄取速度决定了电子烟同样具有较高的成瘾性。游离碱和新型尼古丁盐都可以加速尼古丁运输到大脑和加速摄入，增加成瘾性。除成瘾性外，尼古丁可导致体内儿茶酚胺释放增多而产生多种心血管不良反应，影响脂肪和糖类代谢，并具神经毒性，对于尚未发育完全的大脑危害尤甚。2.有机溶剂：1，2-丙二醇（1，2-propanepiol，propyleneglycol，PG）和丙三醇（又称植物甘油，vegetableglycerol，VG）是电子烟烟油最常用的有机溶剂。PG和VG作为电子烟液中的保湿剂，可产生模拟传统卷烟烟雾的气溶胶。当在气溶胶生成过程中使用大于3V的加热电压时，这些保湿剂被氧化形成与传统卷烟烟雾相同的醛类（如甲醛、乙醛、丁醛、丙烯醛、苯甲醛等）。短期过量接触PG会引起肺泡炎症，吸入性PG则还会引起肝、肾毒性。PG与VG比例与电子烟烟雾的毒性相关。研究表明，与PG单独或PG-VG混合制剂相比时，VG单独作为溶剂时会产生细胞毒性更大的气溶胶。而PG较高烟雾中尼古丁含量也较高。3.烟草特有亚硝胺：烟草特有亚硝胺（tobacco-specificnitrosamines，TSNAs）是从烟草中提取尼古丁过程中产生的副产物。最常见TSNAs包括：N-亚硝基鸟嘌呤（N-nitrosoguanine，NNN）、4-甲基亚硝胺基-1-（3-吡啶基）-1-丁酮[4-methylnitrosamino-1-（3-pyridyl）-1-butanone，NNK]、N-硝基新烟草碱（N-nitrosoanatabine，NAT）和N-亚硝基假木贼碱（N-nitrosoanabasine，NAB）。NNN和NNK是目前已知的一级致癌物质，NAB则被归为可能致癌物质，而NAT被归为非致癌物质。相关研究针对目前市场上流通的9类电子烟产品进行检测，发现NNN和NNK的检出率为67%和89%。而另一研究则检测了105份样品，NNN检出率为64.8%，NNK检出率为88.6%，NAB检出率为54.3%，NAT检出率为75.2%。4.调味添加剂：为模拟传统卷烟、掩盖尼古丁的口感或改善口味，电子烟中常会加入调味物质（flavour）。目前市场上电子烟产品相关调味添加剂数量多达16000多种，主要目的在于吸引人们尤其是青少年使用。其中较为常见的调味添加剂包括有肉桂醛、薄荷醇、苯甲醇、香兰素、丁子香酚、p-茴香醛、肉桂酸乙酯、麦芽酚、乙基麦芽酚、三醋精、苯甲醛和薄荷酮等。多项体外实验及动物实验研究证实香草和肉桂醛等调味物质存在不同程度的细胞毒性，可引起氧化应激反应，损害肺泡上皮细胞和成纤维细胞等，且多种调味添加剂混合后会产生更大的细胞毒性作用。例如，现已明确用于产生黄油味的调味添加剂会导致闭塞性细支气管炎；而维生素E醋酸盐（VEA）是一种含有大麻（或四氢大麻酚）的常用添加剂，被认为在肺损伤中有重要作用。5.金属：电子烟核心元件包含多种金属成分，其中铬、镍、铜、银、锡、硅、铝和锌最为常见，铁和铅次之，锰、钴、钼、钛和钨较少见。电子烟使用时元件中的金属元素在受热后可释放进入烟油，继而随着电子烟烟雾进入使用者体内。研究显示，金属元素在电子烟烟雾中的浓度和其在使用者体内的浓度呈正相关，证实这些金属元素可被人体吸收。长期摄入金属可引发多种疾病，镍、铬、镉、锡、铝和铅等金属是潜在的致癌物，它们与肺癌、鼻窦癌和口腔癌等肿瘤的发生有关，还可导致慢性牙周炎等疾病。6.其他有害物质：除上述物质外，电子烟烟油和/或烟雾中还含有VOC、多环芳香烃、砷、硅酸盐、细颗粒物及超细颗粒物等。（二）电子烟烟雾对环境的影响有研究对使用电子烟后的室内空气进行监测，发现空气中含有高浓度的PG、VG、尼古丁以及调味添加剂（如三甲基吡嗪、苯甲醇、对二甲氧基苯、香兰素等）。与无烟环境中的空气相比，电子烟烟雾中PM2.5的平均浓度高出6~86倍，多环芳香烃的浓度增加20%，铝含量增加2.4倍，尼古丁含量高出10~115倍，乙醛含量高出2~8倍，甲醛含量高出20%，总VOC高出1倍，超过了世界卫生组织（WHO）《烟草控制框架公约》指南中规定的最高建议水平。而电子烟二手烟雾中的某些金属含量比如镍，甚至比传统卷烟所产生的二手烟的含量更高。已有研究明确指出，二手电子烟有可能对二手烟被动吸烟者的健康造成伤害。（三）电子烟和传统卷烟有害物质比较如表1所示，电子烟所含有害物质类别同传统卷烟非常相似，两者相比不同成分浓度各有高低。需要说明的是，电子烟或卷烟各产品间本身存在差异，特别是电子烟。表格中的数据来源于相关参考文献，不能涵盖全部情况。表1

电子烟与传统卷烟中有害物质的比较有害物质电子烟传统卷烟尼古丁烟液0~66mg/ml气溶胶26.8~43.2μg/口卷烟0.1~13mg/支烟气1.2~4.1mg/g醛类（乙醛、丙烯醛）通常较低通常较高甲醛通常较高通常较低亚硝胺通常较低通常较高多环芳香烃通常较低通常较高苯类（苯、甲苯）通常较低通常较高CO通常较低通常较高VOC通常较低通常较高酚类通常较低通常较高铅、镉、铬相当相当镍通常较高低放射性同位素无有焦油无有有机溶剂（PG、VG等）有无调味添加剂通常有通常无注：CO

一氧化碳；VOC挥发性有机化合物；PG

丙二醇；VG

植物甘油三、电子烟成瘾性与戒烟疗效电子烟成瘾性主要取决于尼古丁的摄入量和药代动力学，换而言之，电子烟使用者成瘾程度与电子烟装置特性、烟油中尼古丁浓度、使用频率以及使用时间等相关。一旦成瘾，电子烟使用者会出现强迫“觅药”行为，并在停止使用后出现戒断反应。与传统卷烟相比，因缺乏生产标准和行业监管，电子烟的尼古丁含量随品牌和种类不同存在很大差异。需要注意的是，电子烟产品尼古丁实际浓度与其包装标示浓度往往并不一致。电子烟能够提供相当或更高浓度的尼古丁，长期接触高浓度水平的尼古丁可能会引起大脑中烟碱型乙酰胆碱受体的生理变化，这种受体可以导致电子烟成瘾。一项临床研究评价了电子烟使用者体内尼古丁、丙二醇和植物甘油的保留量，并通过尼古丁药代动力学特征评估电子烟的滥用可能性，结果提示，与传统卷烟相比，电子烟使用者体内尼古丁水平相当或更高，并具有类似的全身性滞留。同时，研究还发现电子烟会加快使用者心率，主观上减少了戒断欲望。此外，电子烟与传统卷烟具有相似的药代动力学曲线，表明具有同等的成瘾风险。电子烟气雾中含有高度氧化性的游离碱尼古丁，相较于成年人，青少年使用含尼古丁电子烟更容易成瘾；戒断症状也出现得更早、更频繁，包括头痛、易怒、睡眠困难、注意力难以集中和食欲增加。电子烟使用者一旦停止使用电子烟，可能更倾向于尝试和过渡到可燃卷烟或其他形式来吸入尼古丁，以更有效地满足他们对尼古丁的渴望。目前国际上评价电子烟依赖程度较为常用的是PennStat电子烟依赖指数（PennStatElectronicCigaretteDependenceIndex）评价表。见表2。表2

PennStat电子烟依赖指数评价表问题得分1.通常你每天使用多少次电子烟？（设定使用约15喷或至少10min为1次）0~4次计0分，5~9次计1分，10~14次计2分，15~19次计3分，20~29次计4分，≥30次计5分2.在可以自由使用电子烟的日子里，醒后多久你会第一次使用电子烟？0~5min计5分，6~15min计4分，16~30min计3分，31~60min计2分，61~120min计1分，≥121min计0分3.你有时会在夜间醒来使用电子烟吗？是计1分，否计0分4.若是，每周专为使用电子烟醒来的夜晚有几个？0~1晚计0分，2~3晚计1分，≥4晚计2分5.目前你使用电子烟是否是因为它真的很难被戒断？是计1分，否计0分6.你是否曾对使用电子烟有强烈的渴望？是计1分，否计0分7.在过去的1周，对使用电子烟的渴望有多强烈？无/轻度计0分，中/重度计1分，非常重/极重计2分8.在你被要求不使用电子烟的地方，是不是很难忍住？是计1分，否计0分当你一段时间没有使用电子烟或当你努力停止使用时：9.你会不会因为无法使用电子烟而感觉更加易怒？是计1分，否计0分10.你会不会因为无法使用电子烟而感觉紧张、烦躁或焦虑？是计1分，否计0分注：总分0~3分为无依赖；4~8

分为低度依赖；9~12

分为中度依赖；≥13分为高度依赖各项临床研究对电子烟作为戒烟工具的结论并不完全一致。尽管部分电子烟使用者以戒烟为初始动机，但目前并无足够证据表明电子烟可以帮助烟民维持或增强戒烟意愿。最近的一项荟萃分析结果表明，与其他尼古丁替代疗法（nicotinereplacementtreatment，NRT）相比，电子烟使用者戒烟率略有增加。前者戒烟成功率为6%，后者则为10%，但该项研究的结论仍需进一步验证。首先，该研究的统计学意义较低（与行为支持相比）至中等（与NRT相比）；其次，在治疗环境中使用单一产品类型，与当前使用电子烟的现实环境，其本身不具备可比性；最后，也许是最重要的一点，既往研究定义为戒断传统卷烟，目前电子烟等新型烟草制品按照传统烟草制品管控，因此最新戒断不仅指传统卷烟，还应该包括电子烟等新型烟草制品。电子烟的使用可能一定程度上减少传统卷烟使用量，但并未真正意义上使传统卷烟使用者摆脱尼古丁依赖，相反可维持电子烟使用者对尼古丁的依赖，让吸烟者继续使用电子烟或传统卷烟，甚至成为电子烟与传统卷烟的双重使用者。另一些临床研究结果提示电子烟的使用与戒烟疗效呈负相关，会进一步延长或增加部分电子烟使用者尼古丁成瘾程度，从而导致戒烟失败。不仅如此，电子烟的使用可能会阻碍吸烟者选择安全、有效且可行的戒烟策略。对于非吸烟者，包括从未吸烟者和已戒烟的既往吸烟者，可能为电子烟的宣传吸引而尝试使用，从而增加这部分人群产生尼古丁依赖的风险。美国卫生部关于戒烟的报告认为，当前循证医学依据不足以推断电子烟总体上有助于戒烟。欧盟健康、环境和新兴风险科学委员会针对电子烟使用的总结性意见指出，当前缺乏关于电子烟的可靠纵向数据，电子烟只应被视为在有限的时间和监督下用于戒烟支持。综上，目前并无明确的指南推荐将电子烟常规用于辅助戒烟。四、电子烟与戒烟药物的比较1.电子烟与NRT比较：NRT是烟草依赖患者一线治疗药物之一，其起始应用时间早于安非他酮和伐尼克兰。NRT类药物中所含有效成分为尼古丁，包括贴片、咀嚼胶、含片、鼻喷剂以及吸入剂等多种剂型。各种NRT药物通过不同给药方式进入人体，完全或部分代替吸烟者通过吸烟获得的尼古丁，从而减轻或消除吸烟渴求和戒断症状，可有效提高戒烟成功率。电子烟所含的主要生物活性物质也是尼古丁，这一点和NRT类药物相同；从摄取方式看，与尼古丁鼻喷剂和吸入剂也有相似之处。然而两者存在本质上的差别。第一，如上所述，从目前情况来说，对于电子烟监管仍有一定困难，需要加强监管力度，并且落实监管措施，方能一定程度上控制，但是仍不能完全杜绝含有多种有害物质及致癌物质。而NRT类药物除尼古丁外，则为木糖醇（用于咀嚼胶）、聚酯（用于贴片）等药物辅料，安全性明显高于电子烟。第二，电子烟并非药物，电子烟上市前没有严格的随机对照试验临床研究，已报道的一些临床研究的有效性和安全性循证级别有限。电子烟是一种电子尼古丁传送装置，其设计外观、使用方式和消费人群等都和传统卷烟接近，因此美国和部分欧盟国家也将其作为烟草产品进行监管。而NRT类药物是可供临床使用的药物，上市前后所积累的大量的临床数据充分验证了其良好的安全性和有效性，因而国内外众多权威戒烟指南均推荐为一线戒烟药物。第三，NRT类药物的尼古丁含量在临床试验阶段经过成瘾性评价以保证其低成瘾性，应用于临床时有严格的适应证、剂量和疗程规定，无论是贴剂还是咀嚼胶，在使用时剂量随时间逐渐递减，直至停止使用。而电子烟生产时无浓度规定，使用时更无推荐剂量，尼古丁摄入量无法控制，更易成瘾。2.电子烟与非NRT戒烟药的比较：非NRT戒烟药，即指除尼古丁替代药物之外的戒烟药，主要有伐尼克兰、安非他酮、去甲替林和可乐定等。其中伐尼克兰和安非他酮被广泛用于临床戒烟，因其显著的戒烟效果和良好的安全性被国内外众多戒烟指南推荐为一线戒烟用药。从本质上看，伐尼克兰和安非他酮为药物，经过严格的临床验证；而电子烟是一种电子类消费品，从生产到销售均缺乏医学监管。从成瘾性看，电子烟长期使用极有可能导致尼古丁依赖，伐尼克兰和安非他酮则无此风险。目前关于电子烟和伐尼克兰或安非他酮的关于戒烟效果的对比研究极其有限，尤其缺乏大样本的随机对照研究。有小样本研究结果显示伐尼克兰的戒烟效果显著高于电子烟。五、电子烟的危害（一）电子烟对身体健康的影响越来越多的临床和基础研究证实电子烟烟油和烟雾中的有害物质及致癌物质可对使用者产生危害，导致疾病的发生。1.爆炸：电子烟包含电池和加热元件，尽管有企业标准和国家标准，但是既往报道的确有爆炸事件发生。因质量问题或使用不当可发生爆炸，在安全距离内发生时（如使用者手中或口腔内），可致手外伤、颌面骨骨折、视力下降、颅内气肿等。还可因误食电子烟烟油导致急性中毒，即使依照相关国家质控标准进行生产，并加强监管、落实，由于电子烟本身的物理结构，爆炸风险仍客观存在。2.脏器功能损害：气道上皮细胞、血管内皮细胞、神经干细胞、肝细胞等的体外试验结果显示，在暴露于电子烟烟油和烟雾后，细胞可发生氧化应激反应、炎症因子表达增加、线粒体形态功能失调和/或DNA损伤等变化，致使相应组织和器官生理功能受损，导致各种急性和慢性疾病。一系列动物及人体的体内研究也发现电子烟使用者可出现气道黏膜纤毛功能障碍、肺实质/间质炎症、血管功能受损、大脑学习和认知功能减退、肝脂肪变性及肾纤维化等病理生理变化。3.免疫功能损害：电子烟烟雾可明显抑制肺泡巨噬细胞活性，并促进巨噬细胞释放多种炎症因子、细胞因子和活性氧产物。与传统卷烟吸食者类似，电子烟使用者鼻黏膜上皮细胞相当数量的免疫相关基因表达下调，可能导致鼻黏膜免疫功能受损。诱导痰蛋白组学研究发现使用电子烟可改变气道分泌物内固有免疫蛋白的组成，并上调弹力酶和基质金属蛋白酶-9等蛋白的表达水平，从而可能会增加慢性阻塞性肺疾病的发病风险。4.致癌性：电子烟烟油和烟雾中含有多种被国际癌症研究机构（internationalagencyofresearchoncancer，IARC）认定为Ⅰ类致癌物质的成分，如烟草特有亚硝胺、醛类、多环芳香烃、部分金属、砷、苯等。（二）电子烟对青少年的影响近年来，电子烟在全球范围内的快速增长在青少年中尤为显著。我国15~24岁年龄组人群电子烟使用率为1.5%，高于其他年龄组，且较2015的0.4%上升近3倍。国外青少年电子烟使用率为1.5%~25.0%。青少年尝试和使用电子烟的常见动机为好奇心、认为其危害性低于传统卷烟、戒断传统卷烟和可室内使用等。青少年处于身体发育阶段，电子烟的使用会对其产生更为严重的危害，包括导致或加重呼吸道疾病、影响大脑正常发育、产生尼古丁依赖、损害心理健康等。青少年较成人更容易暴露于电子烟二手烟雾而受其危害。使用电子烟对于青少年具有“入门效应”（gatewayeffect），多项研究显示使用电子烟会进一步增加青少年吸食传统卷烟的风险。（三）电子烟对孕妇的影响孕妇中电子烟使用率为0.5%~15.0%。电子烟不仅可对孕妇造成危害，也会影响胎儿的发育。动物试验证实电子烟可影响胚胎发育，如小气道发育异常导致出生后肺功能降低，神经系统发育障碍导致出生后智力下降、焦虑和多动，还可导致胚胎畸形甚至死亡。电子烟还可通过影响胎盘血管的形成和功能使母体子宫与胚胎脐带血流量显著下降，从而导致胚胎发育不良。六、电子烟成瘾的治疗就烟草依赖本质而言，使用电子烟和传统卷烟均可以产生尼古丁依赖，因此电子烟成瘾的治疗可参照传统烟草戒烟治疗方案，即采用心理行为干预及戒烟药物治疗。前者可借鉴国内外戒烟指南中普遍推荐的“5A”法和“5R”法来展开，后者则主要包括NRT、伐尼克兰和安非他酮等。目前电子烟成瘾治疗相关的临床研究相对缺乏。有研究发现伐尼克兰对电子烟和卷烟双重使用者有一定的治疗作用（伐尼克兰治疗组与对照组比较，24周时卷烟戒断率为17.5%比4.8%，电子烟戒断率为12.5%比1.6%，两者均戒率为8.8%比0.8%，均P<0.05），并可降低电子烟使用的愉悦程度。此外，有应用NRT治疗电子烟成瘾的案例报道。进一步随机对照研究正在进行中。七、电子烟立法现状WHO《2021年全球烟草流行报告》明确电子烟有害健康，但全世界电子烟使用率仍不断攀升，如英国16岁以上人群2015、2016、2017和2018年电子烟的使用率分别为4.0%、5.6%、5.5%和6.3%。相关流行病学数据也提醒政府部门应该权衡电子烟的潜在获益或风险，从而基于科学证据采取监管措施，特别是要阻止儿童和青少年使用电子烟。应用于传统烟草的MPOWER（monitor，protect，offer，warn，enforce和raise）策略可应用于电子烟的监管。不同收入国家对电子烟的监管力度不同。绝大多数（78%）高收入国家对电子烟均出台相关监管措施，7%禁止销售，只有小部分国家没有任何监管措施；40%中等收入国家制订相关监管条例，10%禁止销售，剩余50%没有任何监管；而76%低收入国家既不监管也不禁售电子烟。监管措施包括禁止在室内公共场所使用电子烟，禁止电子烟的广告、促销和赞助，电子烟包装添加健康警示，年龄限制，禁止或限制添加调味剂以及征税等。《2018年中国成人烟草调查结果》显示，目前我国电子烟使用率虽处于较低水平，但与2015年相比，电子烟使用比例增加近1倍，青少年使用率增加趋势尤为明显。国家市场监督管理总局、国家烟草专卖局于2018年8月28日发布《关于禁止向未成年人出售电子烟的通告》，指出各类市场主体不得向未成年人销售电子烟。2021年11月26日生效的《中华人民共和国烟草专卖法实施条例》修订版对电子烟予以规范