2023年9月9日，东南大学公共卫生学院张婷副教授研究团队在环境领域国际权威期刊Environment International上在线发表题为“Preliminary study on the E-liquid and aerosol on the neurobehavior of C. elegans”的研究性论文。东南大学公共卫生学院为唯一完成单位，张婷副教授为本文唯一通讯作者，2022级博士研究生庞艳婷为本文第一作者。
吸烟给人类健康带来了巨大挑战，且长期吸烟是糖尿病、慢阻肺和脑卒中等慢性疾病的主要危险因素。电子烟是一种模仿卷烟的电子产品，与卷烟有相近的外观、烟雾、味道和感觉，成为很多资深烟民的香烟替代品。电子烟的出现为烟民提供了更多的选择并逐渐导致吸烟群体年轻化，其中青少年和青壮年为主要消费群体。统计显示全世界每年有800多万人死于烟草的使用，且青春期吸烟可以加速整个生命过程中慢性病的发展。因此，系统评价电子烟的暴露风险对于指导公众正确认识电子烟并助力烟草管控具有重大公共卫生意义。
图1. (A) 电子烟气溶胶收集装置示意图；(B) 利用GC-MS检测电子烟液和气溶胶稀释液的主要成分；(C) 电子烟液可造成线虫体内脂褐素的蓄积和凋亡率升高；(D) 借助WormLab软件分析戒断处理后线虫的运动速率和运动轨迹；(E) 不含尼古丁电子烟液、含尼古丁电子烟液和气溶胶体外氧化能力表征
电子烟液的成分是影响电子烟暴露风险的根本原因，因此，研究团队首先对电子烟液的成分进行了表征，发现电子烟液主要由丙二醇、丙三醇、尼古丁和苯甲酸组成，亚慢性接触电子烟液可以导致线虫生长发育异常、一般运动行为障碍、高级学习记忆能力降低和神经元损伤，戒断处理后线虫的运动参数愈发异常，这主要表现在运动轨迹更加杂乱、异常速率波动、正向迁移减少，不含尼古丁的电子烟液处理组神经损伤稍有减轻。研究团队还进一步对电子烟的雾化气溶胶进行了收集和表征，发现雾化过程并未影响气溶胶的物质组成，这也提示电子烟液和气溶胶所造成的神经毒性机制具有一定相似性。
图2. 电子烟液/气溶胶成分表征及毒性评估策略（摘自原文图形摘要）
研究团队还探讨了电子烟致神经毒性的不同机制。考虑到电子烟液的主要成分多属于有机小分子化合物，其中丰富的含氧官能团引起了作者的关注，因为这通常伴随氧化能力的变化。结合体外非生物活性氧的变化水平和体内活性氧的蓄积水平推测，电子烟液暴露引起的氧化还原稳态扰动是其干扰线虫神经行为的重要内在原因，并且氧化还原失衡介导的线粒体应激和衰老可进一步加重电子烟的神经毒性。
本研究提示电子烟的生物安全性评价不应局限于呼吸系统，长期接触电子烟对中枢的不良影响也应引起重视。由于青春期神经发育迎来第二次高峰，电子烟使用比例大，青少年更容易成为长期使用电子烟的受害者。本研究为电子烟的远期风险评估提供了新的分析策略，研究结果为今后电子烟的神经毒性评价提供了理论参考，为电子烟新管控政策的出台提供了现实依据。
这项工作得到了国家自然科学基金、中央高校经费和江苏省研究生科研与实践创新计划等项目的资助。环境医学工程教育部重点实验室为该研究的开展提供了良好的实验平台。
原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0160412023004531