根据今天发表在《心律失常与电生理学》杂志上的最新独立研究，添加到电子烟中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异常心跳（心律失常）并增加了心血管风险指标。
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。
美国限制了许多口味电子烟（也称为vapes）的销售，例如棉花糖口味，以使电子烟对儿童的吸引力降低。然而，大多数州都有例外，允许薄荷醇和其他在吸入时产生冷却感的成分。这些例外仍然存在，美国食品药品监督管理局（FDA）最近授权某些口味电子烟供成年人使用，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在持续。
肯塔基州路易斯维尔大学医学院生理学系和Christina Lee Brown Envirome研究所的生理学副教授、本研究的主要调查员Alex Carll博士说："由于合成冷却剂在不添加风味的情况下产生冷却感，它们不受专注于'特征性风味'的电子烟限制的约束。合成冷却剂WS-3和WS-23在vapes中变得非常流行，部分原因是它们降低了刺激性，使吸入感觉更顺滑。"
在之前的研究中，Carll及其同事发现，接触电子烟气溶胶会迅速扰乱小鼠的心律，导致过早发生或完全跳过的心跳异常。
在这项研究中，研究人员进行了两种类型的实验室测试。首先，让小鼠吸入含有尼古丁和冷却剂或不含冷却剂的电子烟气溶胶。在暴露期间监测它们的心律和传导模式。在第二个测试中，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了心率变异性，这表明会增加心跳不协调、高血压和其他心血管问题的风险。
- 将合成冷却剂添加到已经含有尼古丁和溶剂的电子烟中增加了小鼠的心律不齐，特别是WS-23，与仅含尼古丁和溶剂的电子烟相比，早搏数量增加了三倍。在冷却剂暴露下，这些不协调的心跳伴随着心率增加和心跳之间电荷恢复速度减慢。
- 在人类心肌细胞中，冷却剂不会改变正常的静息心律或恢复速率。然而，当细胞受到激素压力时，冷却剂会减慢它们的心律，并加快心跳之间的恢复速度。
- 在小鼠中，冷却剂并未显著增加吸入后尼古丁被吸收进入血液的量。
Carll说："总的来说，这些发现表明冷却剂可能会通过使心脏为下一次心跳在电学上过早或过晚准备好而导致心律失常。一般来说，我们发现烟草味的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，导致更多不协调的心跳和心律中战斗或逃跑应激反应的更大迹象，这反过来增加了危险的不协调心跳和心脏骤停的风险。"
Carll建议，基于这些结果，政策制定者应重新审视关于vapes中使用的冷却剂的现行规则。
他说："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。vapes中的冷却剂水平应考虑进行监管，特别是如果进一步的研究证实它们增加了电子烟对心脏的有害影响。"
这项研究留下了一些有待未来研究解决的问题。
Carll说："vapes中的冷却剂如何影响心律条件风险较高的人群仍不清楚。这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。"
美国心脏协会2023年的一份科学声明《电子香烟和vaping产品的心肺影响》呼吁对患有既有心脏病和肺病的人使用电子香烟进行更多长期研究。
根据CDC基金会和Truth Initiative 2024年的一份报告，2019年至2023年间，薄荷味电子烟的销售额增长了175.8%（从3070万单位增加到8470万单位）。在美国，含有合成冷却成分（如WS-3或WS-23）的电子烟销售额从2020年到2023年增长了872.1%。
马里兰大学医学院巴尔的摩分校医学副教授、肺部、重症监护和睡眠医学部主任Jason J. Rose医学博士说："由于薄荷和冷却口味越来越受欢迎，这项研究非常及时。"Rose是2023年科学声明写作小组的志愿主席，但没有参与这项研究。
"研究结果并不令人惊讶，因为电子烟中的成分，特别是合成香料，本身就带有健康风险。我们只是不知道电子烟的长期影响。虽然FDA烟草产品中心授权某些特定口味的电子烟供成年人使用，但这并不意味着它们是安全的。FDA授权考虑的是制造工艺和质量标准等因素。它评估这些产品的风险，将其与我们知道具有心脏和肺部健康风险的其他烟草产品进行比较。"
他补充说："父母与孩子交谈以确保他们理解，即使电子烟或烟草产品已获得FDA授权，也没有任何产品是安全或无风险的，这一点非常重要。"
研究的详细信息、背景、设计和局限性是什么？
- 电子烟是电池供电的设备，通过加热液体vaping溶液产生气溶胶，吸入肺部。大多数电子烟含有尼古丁，这是传统香烟中有害健康且成瘾的成分。其他成分包括产生蒸汽的溶剂，以及冷却剂和香料。
- 在暴露于vape气溶胶时，监测雄性小鼠的各种心脏反应（心率、心率变异性以及早搏心律失常的发生），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-23一起，浓度逐渐增加。
- 实验室培养的人类心肌细胞用于分析的第二部分，以了解冷却成分对人类心肌细胞的潜在影响。
- 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之前已经注意到它们对电子烟影响更敏感；因此，结果不能推广到雌性小鼠。
- 冷却剂没有显著增加小鼠体内尼古丁的吸收；然而，用于血液采样的小鼠数量较少（每组5只），可能不足以得出明确结论。Carll说："重要的是，实验室培养的人类心肌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。"
- 本研究测试了含有尼古丁、溶剂和有时冷却剂的电子液体。相比之下，公众可获得的含有冷却剂的产品通常含有更多成分，包括香料和其他添加剂。
- 本研究中观察到的短期效果可能低估或与含有更多成分的产品不同，长期暴露的潜在影响需要更多研究。
《活体模型中冷却剂对电子香烟致心律失常和自主神经效应的影响》，《心律失常和电生理学》(2026)。DOI: 10.1161/CIRCEP.125.014253
关键医学概念
心律失常、心脏骤停
临床分类
心脏病学、常见疾病与预防
由美国心脏协会提供
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