環境性吸煙與兒童呼吸健康

楊 宏 曹廷容 楊 軍

1.重慶市璧山縣人民醫院兒科，重慶 402760；2.重慶大學生物工程學院，重慶 400030

據估計，全世界大約有13 億吸煙者，而這一數字仍在逐年增加。 在20 世紀，有超過1 億人死于吸煙引起的各種疾病。 如果現在的吸煙狀況得不到有效遏制，在21 世紀死于吸煙者估計將超過10 億人。 更值得憂慮的是，吸煙除了會傷害吸煙者自身， 也往往會對周圍的非吸煙者帶來危害。非吸煙者由于暴露在吸煙環境中而受到的影響即為環境性吸煙（environmental tobacco smoke，ETS），又稱為二手煙、被動吸煙、間接吸煙等。 與吸煙者吸入的主流煙霧相比，ETS 毒性更大，所含致癌物水平更高。

受ETS 危害的人群數量龐大，其中處于特殊生長發育期的兒童已成為最大受害人群。 因此，針對ETS 對兒童影響的相關研究發展迅速， 其重點主要集中在以下幾個方面：①ETS 對兒童生長發育的影響。 ETS 常常影響兒童的身高、體重、肺活量。 很多證據表明，ETS 還與兒童精神、智力、行為及認知中面臨的一些問題有關。 ②ETS 引起的兒童疾病。 兒童是受ETS 有害影響最突出的人群，ETS 會明顯增加兒童患病率和病死率。家庭吸煙會增加懷孕母親和胎兒ETS 暴露量，從而影響胎兒健康，增加早產、宮內發育遲緩、圍產期死亡、呼吸系統疾病、神經性疾病等的可能性。 ③ETS 研究的新手段。 問卷調查和統計分析廣泛用于ETS 研究，它們簡單易行，獲得了大量ETS 與兒童健康相關的信息。 但是，直接證據卻很難獲取。 因此，研究者不斷嘗試利用一些新的檢測設備和方法來進行相關研究。兒童ETS 的社會經濟學研究。 為了合理制定政策以最大限度地避免ETS 對兒童健康的影響，決策者需要盡可能多地了解影響兒童ETS 暴露的因素。

盡管ETS 對兒童的傷害是多方面的，但是由于呼吸系統與ETS 帶來的有害化學物質和懸浮顆粒的吸入有最直接的關系，其受到的傷害往往也最大，因此，本文只著重討論ETS 對兒童呼吸健康的影響。由于相關綜述性文章已有不少[1-2]，以下將著重介紹一些最新研究進展。

1 環境性吸煙對兒童呼吸健康的綜合影響

ETS 對兒童呼吸健康的影響是多方面的，可以引起多種病變或者不同癥狀，如被動吸煙兒童的感冒、肺炎、支氣管炎、哮喘發病率均高于無被動吸煙的兒童。 隨被動吸煙量的增大、家庭成員吸煙年限的延長，兒童患呼吸系統疾病的次數也逐漸增加。 因此，較大兒童所受ETS 影響往往表現得更明顯，哮鳴、支氣管炎、頭疼、疲乏等癥狀顯著增加[3]。 除了年齡因素，ETS 影響還與兒童體質和性別有關。非過敏體質兒童對ETS 更敏感[4]，其中，男童更容易因ETS誘發呼吸系統癥狀或疾病。 而過敏體質兒童中，女童更容易受ETS 暴露的影響。 由于人種、經濟發展水平和人口素質等方面的差異，ETS 的影響在各個地區的表現也有所差異。

2 環境性吸煙所引起的兒童呼吸系統疾病

2.1 環境性吸煙與兒童哮喘

與ETS 有關的兒童呼吸系統疾病很多，其中最突出的是哮喘。因此，針對ETS 與兒童哮喘關系的研究也很多。如近10 年來中國兒童哮喘與過敏體質、 家族史和被動吸煙病例的對照研究發現，被動吸煙與兒童哮喘的發生關系明顯，是兒童哮喘的危險因素之一。 通過問卷調查、兒童肺功能和尿液中可替寧水平檢測表明，ETS 暴露對哮喘患兒有嚴重的負面影響[5]。 ETS 暴露會影響哮喘患者的發病率、肺功能和超氧化物歧化酶 （systemic superoxide dismutase，SOD）活性。 其中，SOD 是一種ETS 潛在的氧化靶物，與哮喘嚴重程度呈負相關。 ETS 暴露越多的患者身體素質、肺功能水平越差，支氣管擴張越嚴重，急癥和住院率都更高。同時，血清中SOD 活性水平也更低[6]。

除了對兒童的直接影響，ETS 暴露同樣會對胎兒哮喘患病產生影響。 孕婦被動吸煙會增加兒童哮喘的危險性，且隨著被動吸煙量的增加，危險性也增加[7]。 ETS 還可能造成兒童哮鳴[8]。 來自母親及經常吸煙者的ETS 暴露明顯與哮喘、繼往或現有哮鳴癥狀有關。 兒童哮喘持續狀態（status asthmaticus）也與其ETS 暴露情況密切相關[9]。

2.2 環境性吸煙與兒童呼吸道感染

兒童環境性吸煙可能引起的另一種常見疾病是呼吸道感染。 被動吸煙兒童呼吸道感染率明顯高于無被動吸煙兒童，被動吸煙量越大，年限越長，住房面積越小，兒童呼吸道感染率越高。 被動吸煙兒童鼻黏膜纖毛傳輸速度也明顯低于無被動吸煙兒童。 這說明，被動吸煙是兒童呼吸道感染的重要致病因素。 被動吸煙使兒童鼻黏膜纖毛傳輸速度減慢，導致鼻腔防御機制受損，是其容易發生呼吸道感染的一個重要機制。 研究同樣表明，ETS 暴露會增加結核分枝桿菌感染的風險，增加程度與暴露劑量直接相關[10]。

2.3 其他疾病

除了常見的哮喘和呼吸道感染，環境性吸煙還可能會引起兒童的多種其他呼吸系統疾病。 例如，兒童期暴露于ETS 會大大增加成年時患非特異性慢性阻塞性肺病的可能性[11]和因阿司匹林惡化的呼吸系統疾病（aspirin-exacerbated respiratory disease，AERD）患病概率[12]。 ETS 中含有的有毒及刺激性化合物可以對肺造成嚴重影響，增加兒童致病及致死率。

3 環境性吸煙對胎兒的影響

與ETS 直接影響兒童不同，胎兒會因母體的傳遞而受到ETS 影響。孕婦圍生期結果往往受到社會經濟狀況的影響，其中，ETS 是一個重要因素[13]。 經常暴露于ETS 的低教育水平婦女比教育水平高的婦女更容易出現早產（preterm birth，PTB）[14]、低初生體重（low birth weight，LBW）和身高、小頭圍、小于胎齡（small for gestational age，SGA）、死產、早產、肺功能不足[15]、新生兒敗血癥等風險[16]。 由于無計劃生育的母親不能提前避免ETS 環境，因而是否有計劃懷孕也會產生不同的結果[17]。 無計劃懷孕的胎兒往往更容易暴露于ETS。

4 新的研究分析手段

有效評估ETS 風險的方法在于準確檢測。 目前針對ETS 與兒童健康的研究常采用問卷調查和統計分析方法，無法得到最直接的證據。 因此，研究者不斷嘗試利用一些新的檢測設備和方法的來分析ETS 對兒童健康的影響。

尼古丁與它主要的代謝物——可替寧常常被用作吸煙的生物標志物， 它們的水平可以在不同的生物樣本，如血液、唾液、尿液中進行檢測。 因此，針對血液、尿液等體液此類成分的檢測是ETS 檢測分析最常用的手段，如Demkowska 等[18]發明的非侵入式檢測方法。 酶聯免疫分析方法（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）被用于檢測臍帶血血清中可替寧含量檢測，結果表明，血清中可替寧含量與尼古丁水平呈線性相關，也與孕婦ETS 暴露情況關系密切。 根據實驗建立的線性方程可用來估計孕婦ETS的暴露程度[19]。 尿液中可替寧與肌氨酸酐比例（cotinineto-creatinine ratio，CCR） 的檢測分析也已被用來判定兒童ETS 的 暴露情況[20]。

除了尼古丁和可替寧，體液中的另一些物質也被用做ETS 暴露的生物標記。 例如敏感、重復性高的色譜質譜聯用（LC-MS）方法可用于定量分析人血清以及尿液中的OHdG[21]，OHdG 濃度與ETS 暴露程度直接相關，從而實現ETS 暴露情況的判定。

最近， 毛發分析被視為尼古丁水平分析的一種更方便、無創的檢測方式。 由于尼古丁/可替寧在毛發生長過程中不斷積累，毛發分析可作為煙草暴露的長期、累積性效應檢測的一種獨特方式[22]。

5 環境性吸煙危害兒童呼吸健康的分子生物學機制

ETS 對兒童呼吸健康的影響機制十分復雜，常常會表現為分子水平的改變，其中，由于基因芯片等基因檢測技術的快速發展，ETS 對遺傳因素的影響得到了廣泛研究。例如，二手煙可以改變IL-3 基因遺傳性變型對臍帶血IgE水平的影響[23]，增加患過敏性疾病的風險。 CYP1A1、GSTP1、IL-13 等基因的多形性與ETS 暴露及隨之引起的哮喘有關[24]。 其中，IL-13 在呼吸道感染所引起的過敏反應中發揮了重要作用。 CYP1A1 和GSTP1 是機體反復暴露于有毒物質所產生的異生代謝相關的酶。

基因表達微球芯片被用于分析被動吸煙組與對照組（非吸煙者）的轉錄物變化[15]。相對于對照組，被動吸煙組共有158 個基因表達明顯下調。 這些基因分別與胞外基質、細胞凋亡、胎盤功能、血凝、壓力反應、脂肪代謝等有關。 被動吸煙組的臍帶血中表達的114 個基因編碼了多種黏附分子和免疫響應的調節因子。 比較被動吸煙與主動吸煙的影響路徑表明，ETS 暴露和孕婦主動吸煙部分上利用了相同的分子機制，懷孕期間即便是低劑量的ETS 暴露也可以引起胎盤及胚胎細胞表達下調。它暗示了ETS 對胚胎的影響主要是間接的，通過胚胎功能的下調來實現。

除了核內基因組的改變，相關學者還研究了ETS 引起的核外基因組的變化。 在ETS 暴露的大鼠中[25]，小腦線粒體蛋白質組出現了明顯的紊亂。 因此，小腦發育關鍵期易受ETS 暴露的影響，從而改變其行為。

6 結論

ETS 對兒童的呼吸健康有明顯影響， 其主要原因是ETS 含有的成分比香煙主流成分更有害，它不但包含大量未燃燒物質，還包含更細小的可以深入肺組織的顆粒。 處于生長發育期的兒童由于特殊的身體狀況，呼吸及免疫系統仍然處于生長狀態，防御機制比較脆弱，對ETS 的易感性也比成人更突出。 相對于直接暴露于ETS 環境中的兒童、吸煙或者暴露于ETS 的懷孕母親則可能影響胎兒或兒童呼吸系統發育，增加其發展為哮喘和呼吸道感染的風險。

現有研究表明，家庭已經成為兒童ETS 暴露的最主要來源， 父母吸煙和兒童呼吸系統發育狀況及相關疾病，如哮喘、咳嗽、痰多、哮鳴、呼吸能力不足有明顯關系。 因此，全社會應更多地關注ETS 給兒童帶來的負面影響，通過創造更多的無煙環境來排除影響兒童健康的ETS 來源。

一些研究還考察了有效分析ETS 影響的方法，并探索了ETS 影響兒童呼吸健康的機制。 但是， 要實現直接、快速、準確檢測ETS 的影響仍然很困難，需要在檢測技術、設備等方面開展進一步探索。 關于ETS 影響機制的研究很多，如細胞、分子層次的影響，特別是ETS 所引起的基因改變， 可以初步解釋為什么兒童對ETS 具有不同的易感性。但是， 要進一步準確分析特定個體受ETS 的影響程度、各種疾病的致病機制及制訂相應的防治方案，仍需要進一步的研究。

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