The health effects and new trends of electronic cigarettes
Review Article

电子烟的健康影响及新趋势

Ryan Anthony Perez1,2, Raymund Gantioque1,3,4

1California State University, Los Angeles, CA, USA; 2Dignity Health Northridge Hospital, Northridge, CA, USA; 3Arcadia Methodist Hospital, Arcadia, CA, USA; 4San Gabriel Valley Medical Center, San Gabriel Valley, CA, USA

Contributions: (I) Conception and design: All authors; (II) Administrative support: R Gantioque; (III) Provision of study materials or patients: R Perez; (IV) Collection and assembly of data: R Perez; (V) Data analysis and interpretation: R Perez; (VI) Manuscript writing: All authors; (VII) Final approval of manuscript: All authors.

Correspondence to: Ryan Anthony Perez; Raymund Gantioque. California State University, 5150 State University Drive, Los Angeles, CA 90032, USA. Email: Ryan.Anthony.Perez@gmail.com; Rgantio@calstatela.edu.

摘要:电子烟(E-cigarettes/EC's),也被称为“雾化烟(Vaping)”,过去几年在美国越来越流行。这种迅速增长的流行趋势已被认为是一个重要的公共卫生问题。电子烟是通过加热含有尼古丁、四氢大麻酚(tetrahydrocannabinol,THC)、大麻素(cannabinoid,CBD)油或其他不受管制物质和添加剂的液体来产生气溶胶的装置。相比传统烟,电子烟被怀疑可能会引起更严重的呼吸道疾病。已经有研究阐述了短期吸入电子烟雾化液体与肺功能(包括肺实质炎症)改变之间的相关性。电子烟相关肺损伤(vaping associated lung injuries,VAPI)的发病率和死亡率呈指数级增长。截至2020年2月18日,疾控中心报告的2807例电子烟及其产品相关肺损伤(vaping product use-associated lung injury,EVALI)的住院病例中(包含全美50个州、哥伦比亚特区、波多黎各和美属维尔京群岛在内的两个美国领土),已有68例确认死亡,这促使电子烟问题引起了争议性的关注。此外,青少年使用电子烟的流行趋势显著增加,使用者中位年龄为24岁,其中不足35岁的人群占比高达76%。也有研究表明,电子烟是“减少危害”的一种形式,因此被用作戒烟的替代方式。但争议的焦点在于这些电子烟产品属于非管制类,而他们通常含有四氢大麻酚,这种成分是大麻中的主要精神活性化学物质。而且相关病例数量的激增也给医疗专业人员带来了重大的挑战。为了减轻这一公共卫生危机,电子烟供应商必须提高公众意识,并就电子烟影响人体健康提供教育。

关键词:电子烟、雾化烟、电子烟或电子烟产品使用相关的肺损伤(EVALI)


Received: 02 March 2020; Accepted: 23 April 2020; Published: 25 June 2020.

doi: 10.21037/jphe-20-17


引言

电子烟是通过加热含有多种香料、尼古丁或四氢大麻酚(tetrahydrocannabinol,THC)的浓缩液而产生气溶胶或蒸气的可便携式手持设备。大部分电子烟产品都在中国制造,某些产品提供了档位调节功能,这使电子烟加热浓缩液转化为气溶胶的过程是可调节的,因此传递给使用者的气溶胶水平和导致空气污染的气溶胶水平都是可变的[1]。美国专利申请目录中将电子烟描述为“一种电子雾化香烟,其功能是作为戒烟和香烟的替代品”。电子烟作为比传统香烟更健康的替代品在市场上销售,然而其潜在的健康影响和戒烟的治疗效果等相关数据却非常有限。因此,虽然电子烟是一种危害较小的香烟替代品,但人们对它引起的长期健康风险的担忧仍值得被关注。

这次争议促使美国疾控中心(CDC)进行了几项在研课题,旨在向公众通报电子烟的使用效果及电子烟产品相关肺损伤( EVALI )的统计分析结果。截至2020年2月18日,全美50个州、哥伦比亚特区和两个美国领土(波多黎各和美属维尔京群岛)共向CDC报告了2807例EVALI病例。在2807例住院的EVALI病例中,患者的中位年龄为24岁,其中76%的患者年龄不足35岁[2]。2807例患者中有68例确认死亡,所有EVALI患者均报告使用过电子烟或相关产品[2]。CDC最近对29例EVALI患者的支气管肺泡灌洗(BAL)液样本(从肺部采集的液体样本)进行了实验室分析,在所有样本中都发现了含有维生素E醋酸酯,维生素E醋酸酯在一些含有四氢大麻酚的产品中用作增稠剂。CDC表示这是首次在肺损伤患者的生物样本中检测到一种与EVALI有关的化学物质,该研究结果提供了肺内损伤原发部位存在维生素E醋酸酯的直接证据。维生素E存在于许多食物中,可作为膳食补充剂和/或用于化妆品。作为维生素补充剂或应用于皮肤时,维生素E通常不会造成伤害。然而,研究表明,当维生素E醋酸酯被吸入人体时,它可能会干扰正常的肺功能[2]

在过去10年中,电子烟的使用率呈指数增长。2010年,共有1.8%的美国成年人报告曾使用电子烟。作为减少危害的烟草替代品,电子烟的使用群体最有可能是传统吸烟者,但仍有三分之一的电子烟用户从未吸过烟草或曾经是吸烟者[3]。越来越令人担忧的是青少年使用电子烟的趋势呈现出惊人的增长。2018年全国青少年烟草调查(NYTS)数据显示,全美有超过260万青少年使用香烟[4],且与2017年相比,初中生和高中生使用或吸食电子烟的人数显著地增加。随着更多研究结果的陆续发布,人们对电子烟及其相关产品危害性的认识也在不断的提高[3]


研究方法

目前已有研究数据表明电子烟作为戒烟辅助药物的功效。Miller、Mayer和Hajek等人进行的一项在线调查,邀请从传统吸烟转变成电子烟至少2个月的受访者自主报告其呼吸道症状[5]。针对本次调查目的,呼吸道症状主要集中在普通感冒,不包含其他呼吸道疾病(如哮喘、COPD等)。来自两个大型德国电子烟论坛(E-Rauchen-Forum和 Dampfertreff-Forum)的941个回复中,29%表示其呼吸系统症状没有变化,5%表示呼吸系统症状加重,66%表示症状有所改善。考虑到吸烟会增加呼吸道感染的易感性,戒烟可以改善呼吸道健康状况并不令人惊讶[5]。然而,吸入丙二醇(大多数电子液体中的关键成分)可能会放大这种正向效应。在一个经典的实验中,往200~400万毫升的空气中喷洒了肺炎球菌、链球菌、葡萄球菌、流感嗜血杆菌和其他微生物以及流感病毒,仅需加入1毫克的丙二醇蒸汽,就可以起到完全杀菌的效果[5]。因此,有必要进行对照研究来证实这项调查的结果,即呼吸道症状的改善是否在一定程度上来自于电子烟的抗菌作用。

Dinakar和O’Connor [2016]检验了电子烟对健康潜在的积极和消极影响[3]。在小鼠体内的研究表明,短时间吸入电子烟的尼古丁雾化液体与小鼠肺部和全身炎症以及肺部氧化应激有关。并且伴随正常肺内皮屏障功能的改变。另一实验表明,暴露于电子烟雾剂的小鼠肺内谷胱甘肽水平降低,促炎细胞因子水平升高。同样在鼻腔感染肺炎链球菌后,与仅接触环境空气的小鼠相比,接触电子烟雾剂两周的小鼠肺部细菌清除的能力明显受损。尽管一些研究确实表明,使用电子烟的危害性可能比传统香烟更小,不过这还需要更多的数据支撑。一项烟草行业研究发现,使用传统烟草后的受试者,其血压和心率都出现急性升高,升高幅度均大于电子烟的使用者[3]。传统烟草引起的心肌舒张的急性延迟和动脉硬化都没有在使用电子烟后观察到。很明显,在不吸传统烟草而使用电子烟的人群中,可能会产生一些电子烟带来的生物学效应和健康相关效应[3]。流行病学数据表明随着电子烟的使用在成年人和未成年人中的不断增长,这一研究领域会变得更加显著,然而这可能会使某些原本不吸烟的人群尼古丁成瘾。

烟草使用者不仅利用电子烟吸入尼古丁,也用它来吸入大麻。利用电子烟吸入大麻已经成为新的趋势。摄入大麻的方法有无数种,吸入仍然是最受欢迎的方式[6]。据称与普通烟草香烟和普通大麻香烟相比,电子烟的气溶胶中含有更少的有害化学物质。由于电子烟可以消除传统大麻烟雾中的气味,它为娱乐性大麻使用者提供了一种方便、独立的吸食方式[6]。与传统吸入大麻叶相比,电子烟的吸入方式同样能够产生欣快感,而与此相关的健康影响日益受到关注。

有一份初步报告正在调查2019年4月至8月期间,在威斯康星州和伊利诺伊州使用电子烟及相关产品导致肺部疾病的情况。该系列病例中(共82人),是一个年轻和健康的群体,中位年龄为19岁[7],32%的病例(53人/82人)年龄在18岁以下。电子烟的产品进一步分类为,仅含有四氢大麻酚(84%患者使用),仅含有尼古丁(17%患者使用),以及同时含有尼古丁和四氢大麻酚(44%患者使用)[7]。所有调查对象的胸部影像学上均出现双肺浸润,94%需要住院治疗,住院治疗中的32%接受了插管和机械通气治疗,其中1例死亡。所有患者皆报告在自己症状出现前的90天内使用过电子烟,他们的症状表现为呼吸道、胃肠道或全身症状的联合,这些症状包括呼吸急促、咳嗽、胸痛、恶心、呕吐、腹痛、发热等。对能引起传染病的潜在病毒、细菌和真菌病原体进行了多次检验,大多数为阴性。上述患者存在的肺损伤病理生理机制,与以往文献中所描述的关于电子烟相关疾病的文献相似。随着全美至少25个州的病例持续报告,并没有发现与该疾病相关的某一类产品或物质,因此推荐意见依然建议停止使用电子烟。对于正在远离传统烟草过渡阶段的吸烟者,应在医护人员的指导下进行使用。

电子烟的技术创新吸引了许多年轻人,认为它“很酷”,催生了“新的青年吸烟文化”。电子烟在几个大多数青少年都会去访问的社交媒体平台中拥有很强的影响力。在这些社交媒体上,有影响力的人为电子烟做广告,将电子烟产品描述成健康、有趣的香烟替代品。该产品市场化的过程还结合了不同的诱人的口味,包括“水果混合”或“清凉薄荷”,并在外包装上或外形上带有流行时尚的元素,呈现出新潮、现代的设计感。有关电子烟披露的官方数据极容易出现隐瞒,尤其对在校园或课堂上使用电子烟的数据。美国卫生部部长表示,从2011年到2015年,高中生使用电子烟的人数增加了900%。电子烟现在是年轻人最常用的烟草产品;据估计,目前有300万美国青少年使用电子香烟,其中很多从未使用过传统香烟[8]。因此我们有理由担心,青少年使用电子烟可能为之后传统烟草的使用提供便捷途径,而传统烟草吸食一直是美国人群发病率和死亡率的重要原因[8]


研究结果

我们的研究发现,将电子烟作为戒烟工具,会降低呼吸道感染频率,改善呼吸道健康状况;但是电子烟可能会对不吸食传统烟草而使用电子烟的人群产生相应的生物学效应和健康影响。在那些使用含四氢大麻酚或尼古丁的电子烟产品的肺部疾病患者中,所有受试者的胸部影像学上均出现双肺浸润,94%的患者需要住院治疗,其中32%的患者需要插管和机械通气,有1例患者死亡。


研究结论

综上所述,应认真对待与电子烟使用相关的众多肺损伤病例和死亡病例,并进一步分析,以更好地了解电子烟对人体的真实影响。可以肯定的是,电子烟含有烟草、尼古丁和其他被证实会导致急性疾病的有害物质,尽管长期影响还需要进一步研究。许多研究都表明,青少年是该产品的目标人群和受影响的人群。青春期是一个对环境因素非常敏感的时期,例如接触大麻。最近的文献表明,大麻的过早接触和长期使用与脑灰质体积减少、认知能力下降和行为能力障碍有关。尽管一些研究表明,电子烟的危害性低于传统烟草,可被用作减少危害的选择,但进一步的研究对确定电子烟的健康风险至关重要。不同州均颁布了法规禁止使用含香精的电子烟和电子烟的市场化。卫生政策制定者必须关注青少年接触尼古丁和大麻产品的情况,通过各种筛查、预防和干预等办法严格禁止未成年人获得电子烟产品。美国疾控中心发布的关于电子烟的推荐建议应被认真对待和遵循。最后,应加强公众对使用电子烟潜在影响的认识,以保护公众健康。


Acknowledgments

Funding: None.


Footnote

Conflicts of Interest: Both authors have completed the ICMJE uniform disclosure form (available at http://dx.doi.org/10.21037/jphe-20-17). The authors have no conflicts of interest to declare.

Ethical Statement: The authors are accountable for all aspects of the work in ensuring that questions related to the accuracy or integrity of any part of the work are appropriately investigated and resolved.

Open Access Statement: This is an Open Access article distributed in accordance with the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 International License (CC BY-NC-ND 4.0), which permits the non-commercial replication and distribution of the article with the strict proviso that no changes or edits are made and the original work is properly cited (including links to both the formal publication through the relevant DOI and the license). See: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/.


References

  1. Benowitz NL, Glantz SA, Grana R. E-Cigarettes A Scientific Review. Contemporary Reviews in Cardiovascular Nursing. Available online: https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/CIRCULATIONAHA.114.007667. Accessed 1.30.2020.
  2. Centers for Disease Control and Prevention. (2020). Outbreak of Lung Injury Associated with the Use of E-Cigarette, or Vaping, Products. Available online: https://www.cdc.gov/tobacco/basic_information/e-cigarettes/sever-lung-disease.html. Accessed 1.30.2020.
  3. Dinakar C, O'Connor GT. The Health Effects of Electronic Cigarettes. N Engl J Med 2016;375:1372-81. [Crossref] [PubMed]
  4. Centers for Disease Control and Prevention. (2019). National Youth Tobacco Survey (NYTS). Available online: https://www.cdc.gov/tobacco/data_statistics/surveys/nyts/index.htm. Accessed 11.18.2019.
  5. Miler JA, Mayer BM, Hajek P. Changes in the Frequency of Airway Infections in Smokers Who Switched To Vaping: Results of an Online Survey. J Addict Res Ther 2016;7:290.
  6. Giroud C, de Cesare M, Berthet A, et al. E-Cigarettes: A Review of New Trends in Cannabis Use. Int J Environ Res Public Health 2015;12:9988-10008. [Crossref] [PubMed]
  7. Layden JE, Ghinai I, Pray I, et al. Pulmonary Illness Related to E-Cigarette Use in Illinois and Wisconsin - Final Report. N Engl J Med 2020;382:903-16. [Crossref] [PubMed]
  8. Bold KW, Kong G, Camenga DR, et al. Trajectories of E-Cigarette and Conventional Cigarette Use Among Youth. Pediatrics 2018; [Crossref] [PubMed]
译者介绍
朱博
中国医科大学肿瘤医院/辽宁省肿瘤医院。(更新时间:2021/8/21)
审校介绍
项涛
成都市第三人民医院急诊科主任,西南交通大学硕士生导师,主任医师。1987年就读于重庆医科大学临床医学专业;1992年到成都市第三人民医院工作至今。先后在心血管,消化科,呼吸科,干部病房,肾脏病及内分泌科,神经内科,监护室,急诊科等科室工作。在长达近20余年的临床一线工作中,积累了丰富的临床经验,专业知识全面,扎实,过硬,对急诊常见病,多发病有着独特的见解,尤其擅长心脑血管,呼吸,消化系统等疾病的诊治,对急诊领域的各种危重病抢救,有着较深的造诣,对心肺复苏等各种急救技术能熟练应用,在院前急救,急诊科管理,危重病监护,急诊教学科研等方面也有深刻的见解,两次参加“5.12汶川大地震”“4.20芦山大地震”,并在“4.20芦山大地震”担任成都市第三人民医院医疗队队长,奔赴灾区一线抢险,并受到成都市卫生局及医管局的表彰,获得先进个人。(更新时间:2021/8/21)

(本译文仅供学术交流,实际内容请以英文原文为准。)

doi: 10.21037/jphe-20-17
Cite this article as: Perez RA, Gantioque R. The health effects and new trends of electronic cigarettes. J Public Health Emerg 2020;4:13.

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