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颠覆"减害"神话!最新研究:电子烟致 3000 个基因异常,67% 危害来自口味和设备

  1. 电子烟
  2. 尼古丁
  3. 样本量
  4. 传统香烟

来源:生物谷原创 2026-06-05 10:54

研究最核心的发现,是彻底打破了 "电子烟危害只与剂量相关" 的传统认知。在所有电子烟相关的异常基因中,仅有 27.6% 的基因在所有剂量指标中都表现出一致的表达变化。

近年来,电子烟被包装成传统香烟的 "安全替代品" 在全球快速蔓延,尤其在青少年群体中形成流行趋势。美国 CDC 最新数据显示,2023 年美国仍有 213 万中学生使用电子烟,其中 89% 选择水果、糖果等调味产品;而中国电子烟用户规模已突破 1000 万,15-24 岁青少年使用率逐年攀升。

关于电子烟的长期健康风险,科学界一直存在争议,而 2026 年 6 月 1 日发表在国际肿瘤学权威期刊《Frontiers in Oncology》上的一项重磅研究,给出了令人警醒的答案:电子烟使用者的口腔上皮细胞中,超过 3000 个基因出现表达异常,且超过七成的基因改变无法用使用剂量解释,而是由产品口味和设备类型决定

这项由南加州大学凯克医学院团队完成的研究,首次系统拆解了 "使用行为" 与 "产品特征" 对电子烟相关分子损伤的相对贡献。研究人员招募了 83 名健康受试者,包括 35 名纯电子烟使用者、24 名纯传统香烟吸烟者和 24 名无任何烟草使用史的对照者,通过采集口腔黏膜细胞进行全转录组 RNA 测序(RNA-seq),同时收集了详细的暴露信息——不仅包括累计烟液消耗量、累计尼古丁摄入量、使用年限、血浆可替宁(尼古丁主要代谢产物,反映近期暴露水平)等剂量指标,还记录了每位使用者的设备代际和常用烟液口味。

研究结果显示,与非使用者相比,电子烟使用者体内共有 3124 个基因出现显著表达异常,其中 28.4% 的基因表达上调,71.6% 的基因表达被抑制;传统香烟吸烟者则有 2180 个基因表达异常。两者的分子损伤存在部分重叠:39.9% 的电子烟异常基因同时也在吸烟者中出现改变,主要集中在与癌症发生发展密切相关的通路,如调控细胞骨架和迁移的RHO GTP 酶循环、细胞周期检查点、核糖体 RNA 修饰等。

但更值得关注的是,60.1% 的电子烟异常基因是其独有的,包括与纤毛发生、染色体复制相关的通路,而吸烟者特有的异常通路则集中在血管内皮生长因子(VEGF)信号和中性粒细胞脱颗粒,这表明电子烟和传统香烟的致病机制既有相似之处,也存在本质差异。

研究最核心的发现,是彻底打破了 "电子烟危害只与剂量相关" 的传统认知。在所有电子烟相关的异常基因中,仅有 27.6% 的基因在所有剂量指标(累计烟液、累计尼古丁、使用年限、血浆可替宁)中都表现出一致的表达变化,而超过 72% 的基因改变,无法单纯用 "吸了多少" 来解释。与之形成鲜明对比的是,传统香烟吸烟者中有 54.1% 的异常基因在所有剂量指标中都保持一致,呈现出明确的 "剂量越大、损伤越重" 的规律。这意味着,吸烟的危害可以通过减少摄入量来部分降低,但电子烟的危害远不止于尼古丁,产品本身的设计和配方才是更关键的驱动因素。

 

与不使用者相比,电子烟使用者和吸烟者中通过RNA-seq检测到的基因差异表达

进一步分析产品特征的影响发现,66.6% 的电子烟异常基因表达改变与烟液口味或设备类型显著相关。在口味方面,使用水果口味烟液的使用者有 31% 的异常基因出现显著改变,而同时使用多种混合口味的使用者,这一比例高达 64.3%。令人意外的是,薄荷/薄荷醇口味仅与 0.9% 的异常基因相关。

在设备方面,以大功率可注油 "盒子烟" 为代表的第三代设备,与 55.9% 的异常基因改变相关,混合使用多代设备的使用者则有 43.8% 的基因出现异常;而早期的第一代(类似香烟的一次性设备)和第二代( vape pen)由于样本量较小,未检测到统计学显著的基因改变。值得注意的是,电子烟使用者和吸烟者的血浆可替宁水平相近(中位数分别为 113.9 ng/ml 和 122.0 ng/ml),说明两者的尼古丁暴露量相当,但基因表达模式的巨大差异进一步证明,尼古丁并非电子烟危害的唯一来源。

这些基因表达的异常并非无关紧要的分子波动。生物信息学分析显示,电子烟使用者的异常基因中,有 90.8% 与癌症的发生发展相关,其次是内分泌系统疾病、消化系统疾病和神经系统疾病。上游调控因子分析发现,著名的抑癌基因TP53和癌基因KRAS是电子烟相关基因改变的核心调控因子,这两个基因的异常调控是多种人类癌症的标志性特征。此外,电子烟还显著干扰了芳香烃受体(AHR)信号通路,该通路负责代谢环境中的致癌物质,其异常会增加细胞对致癌物的敏感性。

研究人员指出,调味电子烟的危害之所以更大,是因为每种调味剂都含有数十种甚至上百种人工合成化合物,这些化合物在电子烟加热雾化的过程中会发生热解、氧化等化学反应,生成甲醛、乙醛、丙烯醛等已知致癌物和细胞毒性物质。而第三代大功率设备由于加热温度更高、雾化更充分,会加剧这些有害化学反应,同时产生更多的超细颗粒物,进一步加重对口腔和呼吸道上皮细胞的损伤。频繁更换口味或混合使用多种口味,会让使用者暴露于更复杂的化学混合物中,从而引发更广泛的基因调控紊乱。这项研究对全球电子烟监管具有直接的指导意义。

目前,包括美国 FDA 在内的各国监管机构在评估电子烟风险时,主要关注尼古丁含量和使用剂量,而忽视了产品特征的独立影响。本研究明确表明,不同口味和设备的电子烟带来的生物学后果差异巨大,监管部门应将口味类型和设备设计作为独立的风险评估维度,重点限制危害更大的水果、糖果等调味产品,以及大功率可注油设备。同时,应要求制造商公开烟液的全部成分,并评估每种成分在加热条件下的降解产物,从源头上去除或降低有害成分。

当然,这项研究也存在一定局限性:样本量相对有限,且未纳入目前在青少年中广泛流行的第四代一次性电子烟;研究仅分析了口腔上皮细胞的基因改变,无法完全代表肺部、心血管等远端器官的反应;此外,这是一项横断面研究,无法确定这些分子改变是否会最终发展为临床疾病。但研究的核心结论已经非常清晰:电子烟不是一个同质化的 "减害产品",其健康风险高度依赖于产品本身的设计和配方。对于青少年和非吸烟者而言,任何形式的电子烟使用都存在明确的健康风险,而对于试图通过电子烟戒烟的成年吸烟者,也应充分了解不同产品的风险差异,并在医生指导下使用。(生物谷Bioon.com)

参考文献:

Jessica GeorgeStella Tommasi,Niccolo Pabustan, et al. Multidimensional Exposure Architecture Shapes Vaping-Associated Transcriptomic Dysregulation in Oral Epithelium, Frontiers in Oncology (2026). DOI:10.3389/fonc.2026.1838256

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