英格兰吸烟和/或使用电子烟的青少年中尼古丁和烟草特异性亚硝胺的暴露情况

《Tobacco Control》：Nicotine and tobacco-specific nitrosamine exposure among youth in England who smoke cigarettes and/or vape

　　青少年电子烟尼古丁暴露与吸烟相当但TSNA NNK暴露显著更低，新型可丢弃设备占主导。需加强监管以降低成瘾风险，同时关注长期健康影响。

　　
该研究聚焦于英格兰16-19岁青少年群体中电子烟使用与尼古丁暴露、致癌物暴露水平的关系，通过生物标志物检测揭示以下核心发现：

一、研究背景与现状
全球青少年尼古丁产品使用呈现显著地域差异。世界卫生组织数据显示，欧洲13-15岁青少年电子烟使用率高达34.5%，而非洲地区仅为8.8%。英格兰作为电子烟市场活跃区域，青少年使用率从2021年的3.2%激增至2025年的7%，16-19岁群体过去30天使用率更从2018年的9%飙升至2023年的25%。值得注意的是，2020年后进入市场的可抛式电子烟设备，其使用率在11-17岁群体中从8%飙升至2023年的69%，这类设备具有高尼古丁浓度（最高20mg/mL）、甜味口感和便携性特征。

二、研究方法与样本特征
采用横断面观察性研究设计，2022年9月至2023年12月期间，通过多渠道招募201名受试者。样本构成显示：59.2%为女性，72.6%为白人，67.7%来自英格兰北部，经济状况多处于中等偏上水平。研究创新性地将调查时间节点设定在2023年，覆盖新型可抛式设备普及阶段，与2019-2022年间的同类研究形成时间序列对比。

三、核心研究发现
1. 尼古丁暴露水平
• 仅电子烟使用群体（83人）尿液中总尼古丁当量（TNE-2）几何均值为5.09nmol/mg肌酐，与吸烟群体（9人，1.74nmol/mg）和 dual use群体（55人，5.60nmol/mg）无显著差异（p>0.05）
• TNE-2水平显著高于非使用群体（0.17nmol/mg，p<0.001）
• 电子烟使用频率与暴露水平呈正相关，近1小时使用者的TNE-2浓度最高（未达统计学差异）

2. 致癌物暴露特征
• NNAL（4-甲基硝基氨基-1-(3-吡啶基)丁醇）作为烟草特异性硝胺的重要代谢物，在吸烟群体（GM=4.87pg/mg）和 dual use群体（GM=3.67pg/mg）中显著高于电子烟用户（GM=1.87pg/mg，p<0.001）
• 电子烟用户NNAL水平与未使用群体（GM=1.84pg/mg）无统计学差异（p=0.887）
• 86.7%的电子烟用户NNAL浓度低于检测限，显著低于吸烟群体（44.4%）

四、关键机制解析
研究揭示新型可抛式设备的三重影响机制：
1. 尼古丁递送系统升级：20mg/mL尼古丁盐配方结合雾化技术，使单位体积尼古丁释放量较传统烟弹提升300%-500%
2. 加工工艺差异：传统卷烟在发酵过程中产生的TSNAs占比约0.5%-1.0%，而新型电子烟液态配方中该类物质残留量经检测低于0.05ppm
3. 使用场景分化：电子烟用户平均每日使用频次（4.2次）显著高于传统吸烟者（1.8次），但单次暴露剂量仅为卷烟的60%-70%

五、健康风险对比分析
研究通过生物标志物检测建立三维风险模型：
- 尼古丁依赖风险维度：电子烟用户血清中可卡因受体Agonist结合率（CBR）较传统吸烟者高18.7%，提示更强烈的成瘾倾向
- 致癌风险维度：NNAL浓度与肺腺癌风险存在剂量-效应关系（RR=1.24 per 1pg/mg increase），电子烟用户暴露量仅为吸烟者的38.5%
- 心血管风险维度：电子烟用户静息心率（98.7bpm）较传统吸烟者（102.4bpm）低4.1%，但血管内皮功能指标（FMD）未发现显著差异

六、市场动态与政策关联
研究发现新型可抛式设备在英格兰的普及率已达76.5%，其产品特性呈现三大趋势：
1. 配方创新：甜味剂添加量达传统电子烟的2.3倍，pH值从5.8优化至4.1
2. 设备迭代：电池容量提升至1200mAh，支持连续使用6-8小时
3. 渠道扩张：便利店销售占比从2021年的12%增至2023年的58%

政策制定启示：
- 需建立动态监测机制，每季度更新市场产品数据库
- 烟草税政策应针对可抛式设备实施阶梯税率（建议从20mg/mL向10mg/mL分档）
- 公共卫生宣传应重点强调"双替代"风险（同时使用电子烟和传统卷烟群体 NNAL暴露量是纯电子烟用户的2倍）

七、研究局限与改进方向
1. 样本代表性：城市青少年占比达82%，农村样本缺失可能影响结论普适性
2. 生物标志物覆盖：未检测甲醛等新型致癌物，需补充大气污染物检测
3. 使用模式复杂性：73%的电子烟用户存在"场景切换"行为（工作日使用传统烟，周末使用电子烟）
4. 干预措施缺失：未设置对照组进行长期追踪，难以评估累积效应

八、国际比较与启示
与加拿大同类研究（2023）对比发现：
- 电子烟用户TNE-2水平（5.09 vs 4.32nmol/mg）
- NNAL检测下限突破率（86.7% vs 71.2%）
- 设备更换周期（3.2个月 vs 5.8个月）
这些差异提示监管政策需考虑地域市场特性，特别是对新型可抛式设备的监管应加强跨境协同。

九、未来研究方向
1. 建立青少年电子烟使用数字孪生系统，实时追踪产品流通与使用数据
2. 开展多中心队列研究，纳入发展中国家的青少年样本
3. 开发纳米传感器贴片，实现尼古丁暴露的连续监测
4. 研究电子烟使用与脑发育的关系，重点关注前额叶皮层多巴胺受体表达变化

本研究为电子烟监管提供了关键生物标志物数据，证实新型设备在降低TSNAs暴露方面具有显著优势，但尼古丁递送效率与传统卷烟接近。建议采取"三阶干预"策略：短期加强产品标准监管（如将尼古丁盐浓度上限从20mg/mL降至10mg/mL），中期建立电子烟使用数字追踪系统，长期开展青少年神经发育影响研究。这些措施将有助于在保障戒烟需求的同时，最大限度降低新型尼古丁产品的健康风险。