编者按
根据发表在美国心脏协会(American Heart Association)同行评审期刊Thrombosis and vasical Biology (ATVB)上的两项相关研究，一项针对人类、另一项针对大鼠，发现香烟和电子烟对心血管的影响惊人地相似，其对血管功能的有害影响很可能是由于吸入外来物质引起的气道刺激，而不是香烟烟雾或电子香烟蒸气（气溶胶）的特定成分引起的。
众所周知，吸烟和电子烟都会导致内皮功能紊乱，大血管无力充分扩张，无法供应给心脏和其他组织足够的血液。这可能是心血管疾病的早期预测因子。内皮细胞排列在所有血管的内部，调节血管的收缩，血液和周围组织之间的物质交换，以及免疫和炎症反应。
“这个项目的目标是明确为什么越来越多的吸入式烟草产品，包括可燃香烟、加热烟草产品和电子烟，都会损害内皮功能，尽管这些产品存在根本性差异，”这两项研究的首席研究员、加州大学旧金山分校心脏病学教授Dr. Matthew L. Springer谈到，“在烟草烟雾中发现了成千上万种化学物质，其中一些还存在于电子烟气溶胶中，或者是原始成分，或者是加热过程中的化学反应产物。我们试图找出烟雾或电子烟雾的哪种特定成分可能会干扰血管有效运作的能力。”
香烟烟雾对血管内皮功能的损害不是由特定的化学成分引起的，而是由气道的迷走神经输入引起的
在大鼠研究中，动脉血流介导的扩张（FMD），即血管扩张的能力，分别在接触四种传统可燃香烟的烟雾的前后测量：常规尼古丁、减量尼古丁、加薄荷醇的常规尼古丁和加薄荷醇的减量尼古丁。薄荷醇被用于多种烟草制品中，其可减少吸烟引起的刺激，特别对于新吸烟者更易接受，并且在促进尼古丁成瘾方面可能发挥重要作用。
研究结果发现，使用所有四种卷烟后，血管扩张减少。根据卷烟类型的不同，血管扩张减少程度约为20%~46%。尼古丁并不是血管受损的必要条件，但是FMD的下降幅度随着尼古丁水平升高而加大，而薄荷醇的添加并未引起FMD的下降。Dr. Matthew L. Springer强调，添加薄荷醇导致FMD损伤程度较低并不意味着薄荷醇是烟草产品中的有益添加剂，而且薄荷醇还有其他方面的有害影响。
大鼠还被暴露于烟雾和电子烟气溶胶中的两种主要气体以及清洁的碳纳米颗粒中，以评估这些类型的成分对血管扩张的影响。这些气体和碳颗粒具有烟草烟雾类似的损害作用，尽管代表了烟雾中完全不同的化学和物理成分。
Dr. Matthew L. Springer表示，由于FMD受到整个烟雾、烟雾中的气相成分和普通碳颗粒的影响，没有单一成分发挥特定作用，研究人员后续探讨了该机制是否涉及到气道迷走神经的共同刺激反应。由于迷走神经是副交感神经的主要组成部分，控制着非自主的内部器官功能，调节消化、心率、呼吸频率、血管扩张、炎症反应和肺功能，如咳嗽反射和粘液分泌。
为了验证这一假设，研究人员将切断迷走神经后的麻醉大鼠暴露在烟雾中。研究发现，阻止大鼠肺部的神经信号到达身体其他部位，完全阻止了烟雾对血管功能的损害。这些结果表明，内皮功能障碍可能是由呼吸刺激和肺感觉神经引起的迷走神经依赖性机制引起的。
Dr. Matthew L. Springer指出，并不是香烟或电子烟中某种特定的化学成分或物质会导致有害的心血管影响，而是吸入本身导致的血管刺激，并且由于缺乏可阐明血管损伤的特定毒素成分，监管机构不能依靠禁止特定成分来避免吸入产品的不良影响。
长期使用电子烟会在生理和细胞层面上损害内皮功能
第二项研究是多中心进行的，研究对象包括经常吸可燃香烟的人、经常使用电子香烟产品的人和没有使用尼古丁产品的人。所有参与者的心血管健康在同一时间点进行评估，研究人员测量内皮功能并进行细胞培养实验，用以评估长期使用电子烟与血管损伤水平的关联。测量包括维持血管正常运作的关键分子一氧化氮的产生，以及反映物质是否泄漏的内皮细胞的渗透性。血管通透性增加导致较大分子的泄漏，并可能导致水肿，或由于组织中过量液体引起肿胀、炎症、心脏病，甚至癌症。
“因为吸入的可燃香烟烟雾和电子烟气溶胶并未直接接触血管，而血液与血管有直接接触，所以研究人员从每个参与者身上提取了血清，并将其与培养皿中的内皮细胞接触，以评估不同的血清样本如何影响内皮细胞的功能行为” 。Dr. Matthew L. Springer说到，“这使我们能够研究，通过肺部吸收并进入血液的烟雾/气溶胶中的物质对内皮细胞的影响，以及人体在吸入烟雾和/或气溶胶时可能产生的任何其他循环分子，包括参与炎症反应的蛋白质。”
这项研究纳入了120名年龄在21-50岁之间、无心血管疾病的成年人。参与者包括：一年或更长时间内每天吸5支以上可燃香烟的人；3个月或更长时间内每周使用5次或以上电子烟装置的人；以及目前不吸烟或电子烟的人。
分析发现，尽管方式不同，长期吸电子烟和吸烟都会引起血液中影响内皮功能的变化。
◆ 经常吸烟者和经常吸电子烟者的血清中浸没的内皮细胞释放的一氧化氮较少，这意味着内皮细胞功能受损。
◆ 浓缩的电子烟气溶胶没有直接减少一氧化氮的产生，这表明血液中影响一氧化氮产生的物质不是直接来自气溶胶，而是人体对吸入的反应产生的。
◆ 经常吸电子烟的人的血清，内皮细胞的渗透性增加，使得更多的物质通过细胞，这可能会导致组织水肿。
◆ 经常吸电子烟的参与者的血清也会导致内皮细胞产生引起氧化应激的分子，这是由于体内自由基和抗氧化剂的不平衡，可能会进一步导致细胞和组织损伤。
◆ 经常使用电子烟的人和那些吸可燃香烟的人，与不经常吸烟或电子烟的人相比，循环生物标志物中的炎症、凝血因子和细胞粘附性都有变化。
◆ 经常吸可燃香烟的人的血清中某些炎性生物标志物升高，而使用电子烟的人则没有。然而，经常吸电子烟的人的血清中其他炎性生物标志物升高，但在吸可燃香烟的人群中未检测到。
频繁使用可燃香烟和电子烟产品的人血清中这些心脏病风险生物标志物的独特模式表明，尽管有相似的生理效应，但电子烟和可燃香烟引发了完全不同的分子反应。Dr. Matthew L. Springer指出，该研究结果表明只吸电子烟会增加血管渗漏的可能性，而吸可燃香烟和吸电子烟都会引起血液变化，导致内皮功能障碍，增加未来心血管事件的风险。
研究还发现，与既不吸烟也不吸电子烟的人相比，经常使用电子烟的参与者和经常吸易燃香烟的参与者FMD显著降低（超过5%）。既往研究发现，FMD减少2%与心脏病风险增加15%相关，这表明吸烟和电子烟的影响具有重要的临床意义。
Dr. Matthew L. Springer强调：“监管机构、临床医生和公众必须认识到，吸电子烟并非无害。吸电子烟和吸烟对心血管可能会产生类似的有害影响，同时会导致各自独特的潜在危害。而同时使用可燃香烟和电子香烟等烟草制品，实际上可能比单独吸烟或电子烟对血管健康更加的不利。”
END
参考文献：
[1] Nabavizadeh P， Liu J， Rao P， et al. Impairment of endothelial function by cigarette smoke is not caused by a specific smoke constituent， but by vagal input from the airway[J]. Arteriosclerosis， Thrombosis， and Vascular Biology， 2022， 42(11): 1324-1332.
[2] Mohammadi L， Han D D， Xu F， et al. Chronic e-cigarette use impairs endothelial function on the physiological and cellular levels[J]. Arteriosclerosis， Thrombosis， and Vascular Biology， 2022， 42(11): 1333-1350.
[3] Smoking and vaping had overlapping adverse health effects， dual product use may be worse | American Heart Association