谈谈三手烟!
吸烟已经危害人类健康数百年了。早在半个世纪前就明确了主动吸烟可导致肺癌和心脏疾病,之后又有了被动吸烟与心血管和呼吸系统疾病的关联,包括肺癌、哮喘和婴儿猝死综合征。公众已经认识到了烟草烟雾暴露的基本危害,一些隐藏健康危害正在被逐渐地揭示,其中最突出的便是所谓的三手烟(thirdhandsmoke)。
一、三手烟的研究现状
主流烟(mainstreamsmoke),或称为一手烟,是吸烟者从燃烧的香烟中直接吸入的烟草烟雾;侧流烟(sidestreamsmoke)是香烟燃烧端在非吸烟间隙所产生的烟草烟雾。
二手烟或环境烟(secondhandsmoke)是由侧流烟(约占85%)和呼出的主流烟(约占15%)共同构成的混合烟草烟雾。
三手烟被定义为附着在室内物体表面,如墙壁、家具和灰尘颗粒上的残留烟草烟雾,以及从这些三手烟附着污染的物体表面上重新释放出来的气体和悬浮颗粒。三手烟还包括停止吸烟后,物体表面残留烟雾化合物与室内空气中化合物反应产生的新污染物。三手烟的特征可总结为4个R:resorption(吸附)、re-emit(重释)、resuspension(重新悬浮)和reaction(化学反应)。
三手烟对健康的潜在危害可以从其组成成分和毒理学效应来了解。三手烟来自二手烟,但它们又有很多区别。二手烟的主要成分为气相中的化合物,而三手烟主要由吸附残留在物体表面和灰尘颗粒中的二手烟化合物组成。目前已知的三手烟化学成分包括尼古丁、可替宁、3-乙烯基吡啶、甲酚、萘、多环芳烃(PAH)、甲醛、烟草特有亚硝胺(TSNA),以及最近报道的许多可以吸入的挥发性有机化合物,包括乙腈、喃类、苯、丙酮和甲苯等。
二手烟或侧流烟的老化过程和三手烟的产生机制,尤其是与尼古丁相关的化学转化成为近年烟草烟雾研究领域中的一个亮点。烟雾老化可造成其毒性增强,20世纪80年代PhilipMorris烟草公司的解密文件显示,在动物实验中,每克侧流烟的毒性是主流烟的2~6倍,而老化侧流烟(至少30min)的毒性是新鲜侧流烟毒性的2~4倍。这个动物实验提示,毒性的增加可能归因于二手烟中新的化学物质的产生。后来的研究证明,二手烟中的化合物可以和空气中的污染物发生表面化学反应,形成新的甚至更具危害的有毒物,即所谓的化学转化,这是三手烟研究中的最重要发现和热点内容之一。尼古丁能与亚硝酸反应形成TSNA等,在室内物体表面的含量约每平方米几百纳克,在经常吸烟的环境中含量更高。
国外研究发现,实验室生成的浓度接近真实环境的三手烟样本以及通过现场采集获得的样本,都可导致生物学和健康的危害。2013年,Hang等证实了三手烟中的化学成分对人体细胞株的遗传毒性,包括DNA链断裂和碱基的氧化性损伤。Martins-Green等在2014年发现,三手烟暴露导致了小鼠多器官的显著病理改变和行为的变化。同年,Ramírez等发现,私人住宅屋尘中的亚硝胺和烟草特有亚硝胺水平足已增加非吸烟者尤其是儿童的癌症患病风险。美国卫生总监2006年度报告明确指出,二手烟暴露没有所谓的安全剂量,大部分三手烟的有害物来源于二手烟,因此,理论上三手烟的危害在任何暴露剂量下都可能发生。
机体可以通过3种途径接触到三手烟:呼吸道吸入、消化道吸收和皮肤接触。同吸烟者一起生活的婴儿和年幼的儿童,由于他们的行为习惯和生理条件,是三手烟暴露的高危人群。除了吸入重新释放到空气的三手烟以外,婴幼儿通常更易接近物体的表面,搅动起灰尘,导致吸入更多的三手烟污染物。皮肤接触地毯和家具上的污染物也是三手烟污染的暴露的途径。学龄前的儿童通常长时间呆在家中,一旦家中有人吸烟,儿童就会被暴露在三手烟污染中。此外,由于他们的体重比成人低,并处于发育期,代谢系统还不成熟,加上呼吸节奏快,因此,同样暴露水平的有毒物质对儿童造成的危害可能会更大。这亟需通过动物实验和人群流行病学调查等来进一步确定。
二、三手烟的研究趋向
1.获得更多的三手烟对生物学和人体健康危害的证据:这是科学研究、民众认知和政策制定的根本所在。对三手烟暴露评估及其健康危害的研究是一项长期的工作,对于易感人群,应建立从孕期到儿童的大型出生队列研究,以全面了解三手烟对儿童健康的影响。
2.从实验室走向真实环境,确定常见场所中三手烟浓度和人群暴露情况。在西方,家居吸烟是产生三手烟的主要原因。在中国,公共场所的二手烟暴露率要高于家中,这些地方相应地成为三手烟的重灾区。办公室、会议室、餐厅、酒吧、旅馆、歌厅等均为三手烟的常见地。很多像餐厅这样的公共场所虽划有非吸烟区,却常常处于烟雾笼罩之中,并没有严格实行禁烟。另外,在很多吸烟区和非吸烟区并存的公共环境,如旅馆,烟雾很容易通过门窗、走道、墙壁和地板的缝隙、电梯、通风系统等扩散(所谓的“邻居烟”),致使非吸烟区被污染。另一个三手烟的常见地是车内,包括吸烟者的家庭用车和公共交通工具。车厢是一封闭的小环境,具有很高的表面空间比,容易吸附烟雾中的有毒物质。
3.三手烟环境和生物标志物的研发用于三手烟检测的标志物可以分成环境标志物和生物标志物。它们的发现和应用,对于三手烟的环境污染检测、健康风险评估和相关疾病的早期预防都很重要,也是目前的研究重点。Jacob等最近在老化的室尘烟雾颗粒物中检测到了尼可替林(nicotelline),并在吸烟者体内和尿液中检测到其代谢物,认为尼可替林有望成为新的三手烟生物标志物。
4.三手烟和混杂因素(compoundingfactors)的关系:室内表面和空气环境中的诸多因素可以影响三手烟的浓度、分布和其成分的性质。物理方面,不同的底物(即室内材料)因吸附三手烟化合物的能力不一样,可影响这些物质的表面浓度;化学方面,不同室内环境中含氧或含氮污染物的浓度不一样,如臭氧在某些地区可成为重要污染物,可直接影响到三手烟中由尼古丁衍生的新化合物的生成。另外,三手烟中化合物也可能和环境中常见的污染物或工业、日常用品中的活性成分起化学反应而生成二次污染物。
5.如何预防或干预三手烟:吸烟是许多可预防疾病的重要致病因素。对于环境和生物标志物的检测和应用可以起到对人们生活和工作环境达到有效的监控,从而帮助公众避免或减少进入三手烟污染严重的环境,保护易感人群,尤其是儿童和居家妇女。对三手烟的认识可以改变大众的意识形态,自觉加入烟草控制的行业。2014年,中国提出拟立法规定所有室内公共场所一律禁烟,公共政策的制定也是预防三手烟污染的关键。
迄今为止,尚没有彻底或很好清除三手烟的方法,一些常用的方式,如通风、吸尘、空气净化器、熏醋等,都无法有效地消除三手烟。目前有效的解决办法是置换被烟雾污染的室内物件和建筑材料。因此亟待开发针对三手烟表面污染的高效清洁剂和相关产品。对于空气烟雾的清除,应当研发可以消除二、三手烟污染的净化装置,并针对气相化合物和烟草细颗粒物进行综合治理。
据中国控烟协会统计,中国烟民的数量约有3亿,占全球吸烟人口的1/3,另有7.4亿人受到被动吸烟的危害。目前对烟草烟雾的危害仍然停留在对主动吸烟和被动吸烟的描述。根据三手烟的概念,我们知道停止被动吸烟或二手烟吸入不等于停止暴露,三手烟是一个长期的潜在的健康危害。将三手烟的概念和危害引入到被动吸烟的范畴中,并被大众广为认知,不但有助于推动目前公共场所的禁烟,并可以成为将来私人室内场所全面禁烟的有效推动力。