美国青少年二手烟与电子烟暴露的生物标志物研究：差异分析与公共卫生启示

随着电子烟使用率上升，二手烟(SHS)与二手气溶胶(SHA)暴露对青少年的健康影响亟待评估。本研究基于PATH研究Wave 4数据，通过分析2379名非烟草使用青少年的尿液生物标志物（如可替宁cotinine、NNAL等），发现SHS组cotinine浓度(3.0 ng/mg)显著高于SHA组(0.5 ng/mg)，且致癌物NNAL水平在SHS组达4.1 pg/mg。结果表明SHA暴露风险低于传统香烟，为制定无烟政策提供关键证据。

　　

近年来，尽管传统香烟使用率下降，电子烟却在青少年中迅速流行。2023年数据显示，美国10%的高中生和4.5%的初中生使用电子烟，且使用频率从2014年的每月3-5天增至2021年的10-19天。这种趋势引发了对二手气溶胶（SHA）暴露的新担忧——电子烟加热线圈释放的镍、铬等金属微粒，与传统二手烟（SHS）中上千种致癌物（如NNAL）的暴露差异尚未明确。美国卫生与公众服务部2006年报告强调“无安全水平的SHS暴露”，但电子烟的长期影响仍是未知领域。

为解答这一问题，内布拉斯加大学医学中心Hongying Daisy Dai团队利用具有全国代表性的PATH研究Wave 4（2016-2018）数据，对2379名12-17岁非烟草使用青少年进行分组比较：无暴露组、仅SHS组、仅SHA组及双重暴露（SHD）组。通过检测尿液中的可替宁（尼古丁代谢物）、NNAL（烟草特有亚硝胺）及丙烯醛代谢物CYMA等生物标志物，首次在人群水平量化了不同暴露模式的健康风险差异。论文发表于成瘾行为领域权威期刊《Addictive Behaviors》。

研究采用三大关键技术：1）基于PATH研究的全国代表性青少年队列（n=14,798），通过分层抽样获取尿液样本（n=3,508）；2）使用高效液相色谱-串联质谱法（LC-MS/MS）检测cotinine、NNAL等生物标志物浓度；3）通过多变量线性回归模型校正年龄、性别等混杂因素，比较各组生物标志物水平差异。

结果部分显示：

1. 暴露模式分布：18.3%青少年报告SHS暴露，显著高于SHA组（1.5%）和SHD组（2.8%）。
2. 生物标志物差异：SHS组cotinine浓度（3.0 ng/mg）是SHA组（0.5 ng/mg）的6.8倍；致癌物NNAL在SHS组达4.1 pg/mg，远超SHA组（0.9 pg/mg）。双重暴露者（SHD）的cotinine（2.5 ng/mg）和NNAL（2.8 pg/mg）介于两者之间。
3. 独特暴露特征：SHS组丙烯醛代谢物CYMA（1.8 ng/mg）显著升高，反映燃烧产物特异性危害；而SHA组未检出金属暴露标志物，可能与样本量小有关。

讨论与结论指出：电子烟气溶胶的二手暴露风险虽低于传统香烟，但青少年在家庭、学校等多场景的复合暴露问题突出。尤其值得注意的是，SHS组NNAL水平超过无暴露组4.6倍，而该物质与肺癌风险直接相关。研究首次通过生物监测数据证实，即便在“非吸烟”青少年中，SHS暴露仍导致显著更高的致癌物负荷。这一发现为强化公共场所全面禁烟（包括电子烟）政策提供了科学依据，同时提示需针对低收入、农村等高风险人群制定差异化干预策略。未来研究需扩大样本以追踪SHA特有的金属颗粒物暴露影响。