根据美国心脏协会同行评审期刊《循环：心律失常与电生理学》今日发表的最新独立研究，电子烟中添加的合成冷却成分导致小鼠和实验室培养的人类心肌细胞出现心律不齐（心律失常）并增加心血管风险指标。这项研究首次表明电子烟中的合成冷却剂可能对心脏健康产生负面影响。
美国限制销售许多风味电子烟（也称为vapes），如棉花糖口味，以减少对儿童的吸引力。然而，大多数州允许薄荷醇和其他吸入时产生清凉感的成分。这些例外规定仍然存在，美国食品药品监督管理局（FDA）最近授权某些风味电子烟供成人使用，这凸显了关于调味剂、冷却剂（如WS-3和WS-23）以及产品设计如何影响心血管健康和青少年使用的问题仍然存在。
"由于合成冷却剂在不添加风味的情况下产生清凉感，它们不受专注于'特征性风味'的电子烟限制规定的约束，"该研究的主要调查员、肯塔基州路易斯维尔大学医学院生理学系副教授兼克里斯蒂娜·李·布朗环境研究所的亚历克斯·卡雷尔博士（Alex Carll, Ph.D., M.S.P.H.）表示，"合成冷却剂WS-3和WS-23在vapes中变得非常流行，部分原因是它们减少了刺激感，使吸入感觉更加顺滑。"
在之前的研究中，卡雷尔及其同事发现，接触电子烟气溶胶会迅速干扰小鼠的心律，导致过早发生或完全跳过的心律不齐。
在这项研究中，研究人员进行了两类实验室测试。首先，让小鼠吸入含有尼古丁且添加或不添加冷却剂的电子烟气溶胶，同时监测它们的心律和传导模式。其次，将实验室培养的人类心肌细胞暴露于冷却剂和去甲肾上腺素中，以同时模拟尼古丁对压力激素的影响。
研究的关键发现包括：
- 电子烟中的所有冷却成分都影响心率变异性，这表明会增加误时心跳、高血压和其他心血管问题的风险。
- 在已含有尼古丁和溶剂的电子烟中添加合成冷却剂会增加小鼠的心律不齐，尤其是WS-23，与仅含尼古丁和溶剂的电子烟相比，它使早搏次数增加了两倍。在接触冷却剂的情况下，这些误时心跳与心率增加和心跳间电荷速度减慢相关。
- 在人类心肌细胞中，冷却剂不会改变正常的静息心律或充电速率。然而，当细胞处于荷尔蒙应激状态时，冷却剂会减慢其心律并加速心跳间电荷。
- 在小鼠中，冷却剂并未显著增加吸入后尼古丁进入血液的吸收量。
"总的来说，这些发现表明冷却剂可能通过使心脏过早或过晚为下一次心跳做好电准备而导致心律失常。一般来说，我们发现烟草风味的vapes对小鼠心脏传导的干扰不如含有薄荷醇或合成冷却剂的vapes大。冷却剂，特别是WS-23，加剧了电子烟暴露对小鼠的心血管影响，导致更多误时心跳和更强的'战斗或逃跑'应激反应迹象，这反过来增加了危险误时心跳和猝死的风险。"亚历克斯·卡雷尔博士表示。
卡雷尔建议基于这些结果，政策制定者应重新审视vapes中使用的冷却剂现行规定。
"冷却剂以非常高的水平添加到电子烟中，通常超过尼古丁或任何其他调味剂，"他表示，"应考虑对vapes中的冷却剂水平进行监管，特别是如果进一步研究证实它们会增加 vaping 对心脏的有害影响。"
该研究为未来研究留下了一些未解问题。"目前尚不清楚vapes中的冷却剂如何影响心脏病风险较高的人群，包括孕妇以及患有高血压、心脏病、肥胖或2型糖尿病的人。我们也不知道冷却剂的短期影响是否会导致长期伤害，"卡雷尔说。
美国心脏协会2023年发表的科学声明《电子烟和 vaping 产品的 cardiopulmonary 影响》呼吁对患有预先存在的心脏和肺部疾病的人使用电子烟进行更多长期研究。
根据CDC基金会和Truth Initiative 2024年的报告，2019年至2023年间，薄荷味电子烟的销量增长了175.8%（从3070万单位增至8470万单位）。在美国，含有合成冷却成分（如WS-3或WS-23）的电子烟销量在2020年至2023年间增长了872.1%。
"这项研究很及时，因为薄荷和冷却风味正变得越来越流行，"马里兰大学医学院巴尔的摩分校医学副教授兼肺病、重症监护和睡眠医学部门主任杰森·J·罗斯博士（Jason J. Rose, M.D., M.B.A.）表示。罗斯是2023年科学声明撰写小组的志愿者主席，未参与此项研究。
"研究结果并不令人惊讶，因为电子烟中的成分，特别是合成调味剂，本身就带有健康风险。我们只是不知道vaping的长期影响。虽然FDA烟草产品中心授权某些特定风味的电子烟供成人使用，但这并不意味着它们使用安全。FDA授权关注的是制造流程和质量标准等方面。它评估这些产品的风险，将其与我们已知具有心脏和肺部健康风险的其他烟草产品进行类似概况的评估。"
"重要的是，父母应与孩子交谈，确保他们了解没有任何vaping或烟草产品是安全无风险的，即使它已获得FDA授权，"他补充道。
研究的详细信息、背景、设计和局限性：
- 电子烟是电池供电设备，通过加热 vaping 溶液产生气溶胶，吸入肺部。大多数电子烟包含尼古丁（传统香烟中有害且成瘾的成分），以及其他成分如产生蒸汽的溶剂，以及冷却剂和调味剂。
- 在监测各种心脏反应（心率、心率变异性和早搏心律失常发生率）的同时，让雄性小鼠暴露于 vape 气溶胶，并采集血液样本进行分析。vape 气溶胶含有2.5%的苯甲酸尼古丁，单独或与薄荷醇、WS-3或WS-23以增加的浓度混合。
- 实验室培养的人类心脏细胞用于分析的第二部分，以了解冷却成分对人类心脏细胞的潜在影响。
- 研究的局限性包括小鼠对冷却成分的反应可能与人类不同。此外，选择雄性小鼠进行研究是因为此前已注意到它们对电子烟影响更为敏感，因此结果不能推广到雌性小鼠。
- 冷却剂并未显著增加小鼠体内尼古丁的吸收，但每组采样小鼠数量较少（5只）可能不足以得出明确结论。"重要的是，实验室培养的人类心脏细胞通常忽略了人类呼吸系统和心血管系统之间的复杂相互作用，因此需要更多研究，"卡雷尔说。
- 本研究测试的电子液体包含尼古丁、溶剂和有时冷却剂。相比之下，市场上可用的含冷却剂产品通常含有更多成分，包括调味剂和其他添加剂。
- 本研究中观察到的短期影响可能低估或不同于含更多成分的产品，长期暴露的潜在影响需要更多研究。
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