三、三手烟的危害
迄今为止,人类对三手烟污染物的暴露还没有得到彻底的研究,因此,还不能完全评估接触三手烟对健康的危害。
1.动物实验研究
一项使用接触三手烟的动物模型的研究发现,接触三手烟的小鼠肝脏、肺、皮肤发生了病理和行为变化。在这项研究中,小鼠笼暴露于机器排放的烟草烟雾中6小时/天,5天/周,持续24~26周,动物不受束缚,可以在笼子里正常活动。此外,这些笼子被放在一个通风良好的大房间里,以模拟儿童在吸烟者家中暴露的情况。在暴露的小鼠中,烟草特有的亚硝胺类物类NNK这一主要代谢物,也是烟草特有的致癌生物标志物4-(甲基亚硝胺)-1-(3-吡啶基)-1-丁醇(NNAL),与美国0.5~4岁的婴儿/学步儿童接触二手烟和三手烟的情况相似。
这项研究发现三手烟对小鼠健康造成了一定危害,择要分述如下。
(1)增加中风及2型糖尿病风险:在暴露小鼠的肝脏中,三手烟刺激肝细胞中脂肪的积累(脂肪变性),与非暴露小鼠相比,三酰甘油显著增加,脂肪含量高于正常脂肪5%以上,表明脂肪变性已发展为非酒精性脂肪性肝病。这种暴露还会增加血液循环中三酰甘油和低密度脂蛋白的水平,而高密度脂蛋白则显著降低。肝脏代谢的这些变化可能对心血管疾病和中风有潜在的影响。暴露于三手烟的小鼠显示出糖尿病前期的空腹血糖水平也不足以利用胰岛素来控制血糖水平。所有这些结合起来会导致代谢综合征,从而增加中风和2型糖尿病的可能性。
(2)导致肺损伤及伤口愈合并发症:三手烟暴露组小鼠肺泡壁较未暴露组增厚。进一步研究表明,肺组织中促炎细胞因子水平升高,抗炎细胞因子水平降低。这一结果表明,暴露于三手烟会导致肺部出现促炎性环境,这可能会增加长期暴露于三手烟的人发生纤维化的风险。同样,三手烟暴露小鼠的伤口愈合时间更长,并且表现出有利于重新开放的特征,例如上皮的严重角化。此外,在炎症反应和创伤反应中起重要作用的基因表达减少。
(3)导致行为活跃:当观察行为时,接触三手烟的老鼠比未接触三手烟的老鼠更活跃,移动速度更快。这些数据与暴露于烟草烟雾中的人比未暴露于烟草烟雾中的人更活跃的研究结果一致。
此外,动物实验也发现三手烟暴露的小鼠表现出增强的血小板聚集和分泌反应以及增强的整合素活化;在血栓形成模型中发现三手烟暴露缩短了小鼠尾部出血时间和闭塞时间,因此,三手烟暴露会增加血栓形成的风险。还有研究发现,NNK和NNA暴露导致胎鼠肺泡上皮间质的破坏,出现脂肪成纤维细胞向肌成纤维细胞的转化,提示三手烟成分可能是子宫内烟雾暴露诱导肺损伤的新因素。
2.人类细胞学研究
三手烟对人类细胞造成遗传性损伤:对三手烟在人类细胞中的潜在遗传毒性进行的评估发现,NNA可损伤/断裂DNA链,诱导次黄嘌呤磷酸核糖转移酶1(HPRT)基因(在核苷酸代谢中起关键作用)和聚合酶β(POLB)基因(负责DNA损伤修复)的氧化损伤。NNA引起的损伤类型可导致DNA碱基突变,进而导致“不受控制的细胞生长和癌症肿瘤的形成”。
3.临床观察及研究
(1)对儿童的危害:三手烟通过残留物的形式产生危害,其在室内残留的时间相当长(吸烟后的烟雾会在室内残存至少200天),即使烟熄灭后它们依然存在。三手烟有害物质会通过三种途径进入人体:一为通过呼吸道进入体内,进而导致孩子发生疾病。婴幼儿父母或其他家人经常在家吸烟,则孩子患支气管炎、肺炎的概率就比较高;如果孩子本身患有哮喘,三手烟中的有害物质会增加呼吸道黏膜的敏感性,从而诱发哮喘的反复发生,增加发生哮喘的次数。二为从消化道进入。婴儿、学步儿童和学龄儿童往往有频繁的手到嘴的活动,这可能导致三手烟的摄入增加。孩子接触了污染的沙发、衣服等,有害物质会顺着口进入消化道,这些有害物质会刺激到胃肠道,影响孩子的食欲。三为皮肤接触。婴幼儿因其活动特点,更容易近距离接触残留在环境中的有害物质,如只会爬行的婴儿可能通过皮肤沾染化学物质。长期接触三手烟可能会增加某些认知和神经系统疾病的风险,如学习障碍、注意力缺陷和/或肌肉和骨骼生长减少,这些疾病通常以往只归因于一手烟和二手烟。
(2)对成人的危害:目前关于三手烟对成人影响的研究尚处于起步阶段。我国学者在一项973名参与者的研究中,发现725人(74.5%)在怀孕期间接触过三手烟,而248人(25.5%)没有;进一步在logistic回归模型中,与从未接触过被动吸烟的产妇相比,接触三手烟的产妇患产后抑郁症的风险更高(OR=1.71,95%CI:1.12~2.60)。令人可喜的是,2019年加州大学的Talbot团队完成了全球首个关于三手烟的人体研究。该研究结果提示,健康女性在被三手烟污染的环境中停留3个小时,鼻腔上皮细胞就会有389个基因表达异常,而其中的许多基因与线粒体活性、氧化应激、DNA修复、细胞存活和细胞死亡抑制等细胞活动的增加有关。这必将为今后的三手烟对人类健康的影响研究打下重要的基础。