电子烟被广泛宣传为比传统香烟更安全的替代品,如今正吸引年轻一代。世界卫生组织2025年数据显示,至少1500万13至15岁青少年正在使用电子烟。当五彩缤纷的水果味电子烟设备在操场和校园成为新社交常态时,我们必须重新思考其是否真如广告所宣称的那样无害。
日本九州大学(Kyushu University)联合香港、中国台湾研究人员近期在《总体环境科学》(Science of The Total Environment)发表的研究,为电子烟潜在健康风险提供了生物学见解。该研究利用斑马鱼模型表明,电子烟暴露会改变肠道菌群组成并影响神经行为。
九州大学农学部副教授谢家辉(Tse Ka Fai William)指出:“肠道微生物组对环境暴露高度敏感,其平衡与稳定性与整体健康紧密相关。因此,我们探究了电子烟雾如何改变细菌群落及其对生物体的意义。”
研究团队采用斑马鱼作为模型——这一毒理学和生物医学研究常用对象,与人类致病基因相似度约80%。他们设计了水基暴露系统,将含尼古丁和不含尼古丁的电子烟液体注入鱼缸,持续七天。剂量和设备设置模拟典型电子烟使用条件,并以未暴露鱼缸作为对照。
化学分析显示,加热电子烟液体产生甲醛和乙醛等有害副产物,这些物质被归类为致癌物,可引发呼吸道和皮肤刺激。
暴露后,研究人员发现斑马鱼肠道微生物组出现紊乱,微生物网络稳定性降低且群落组成改变。论文第一作者、九州大学生物资源与环境科学研究生院硕士生丁玉梅(Thi Ngoc Mai Dong)解释道:“某些细菌成为优势种并取代其他菌种,形成新的微生物群落。这种变化表明鱼类(更准确说是细菌)能‘感知’水中的有毒物质,并试图适应新环境。”
例如,在尼古丁暴露的鱼类中,对肠道健康和黏膜完整性至关重要的梭杆菌科(Fusobacteriaceae)显著减少,而以降解异生物质能力著称的鞘脂单胞菌科(Sphingomonadaceae)成为优势菌。在无尼古丁蒸汽暴露中,希瓦氏菌科(Shewanellaceae)和巴恩斯氏菌科(Barnesiellaceae)富集,可能反映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,参与异生物质降解和氧化应激响应的微生物通路富集,表明存在直接化学代谢和次级应激适应。
参与九州大学农学部双学位项目的本科生卡尔·安德森·马卡拉格·谭(Carl Andersen Macaraeg Tan)补充道:“我们还观察到微生物组正在主动分解电子烟液体中的调味化学物质。”研究人员担忧,许多电子烟风味的化学成分未完全披露,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,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,电子烟暴露均导致行为变化和逃生反应受损。团队正探索潜在生物学机制,并凭借发育生物学专长,计划调查成年鱼电子烟暴露是否影响后代健康。
尽管该研究基于动物模型,不能直接外推至人类,但其旨在提高公众、教育者和政策制定者对电子烟潜在风险需进一步调查的认识。谢家辉表示:“这项研究部分受国际学生启发,他们注意到电子烟使用不仅在日本,全球同龄人中日益普遍。”九州大学农学部英语授课国际本科项目为年轻学生提供早期研究机会,多元文化背景的学生为全球健康问题带来新视角。
谢家辉总结道:“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与监管。”
参考文献:Dong TNM, Boncan DAT, Tan CAM, 等. 电子烟蒸汽改变斑马鱼肠道菌群组成. 总体环境科学. 2026;1012:181199. doi: 10.1016/j.scitotenv.2025.181199
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