科學解密:你吸過的菸 骨頭會「記住」

科學解密:你吸過的菸 骨頭會「記住」
漫畫中兩位紳士在吸菸對視。(Tancha / shutterstock)
文/郭北川
2025-10-28 13:00 中港台時間|10-28 13:00 更新

想像一下:幾百年前,一個人點燃菸草,吐出的煙霧隨風散去。沒想到,幾百年後,科學家竟然能從他的骨頭裡找到這些「煙霧的記憶」。

英國李斯特大學的研究團隊最近在《科學進展》(Science Advances)雜誌上發表成果:他們發現,吸煙的人骨骼中留下了獨特的分子標記,即使埋藏數百年,也能反映逝者生前的吸菸狀況。

研究團隊分析了323具古代遺骸,時間跨度從12世紀到19世紀——涵蓋煙草傳入歐洲前後,以及煙草在英國廣泛流行的時期。

這些遺骸有177具來自倫敦市中心的聖詹姆斯花園墓地,年代在18至19世紀,死者曾經生活的環境是工業化城市;146具則來自鄉村——北林肯郡巴頓的教堂墓地,當中有45具遺骸的年代是1150~1500年,這時候菸草尚未傳入歐洲,而101具遺骸的年代是1500~1855年,是菸草傳入歐洲之後。

這個時間設計非常巧妙:菸草傳入前的人群可以作為「零吸菸對照組」,以驗證檢測方法是否可靠。

牙齒不夠用?骨頭來幫忙

傳統方法依靠牙齒判斷吸煙者:長期吸食煙斗會在牙齒上留下獨特磨痕,菸草也會在牙齒內側留下褐色污漬。

然而,這種方法局限明顯,因為樣本中僅90人(28%)可通過牙齒確認吸煙;68人(21%)牙齒完好,確認未吸煙;多達153人(47%)因牙齒缺失或損壞無法判斷。

此外,偶爾吸菸者、使用鼻煙者以及二手煙者,都無法通過牙齒判斷。於是,科學家轉向骨骼尋找答案。

骨頭裏的「吸菸檔案」

研究團隊從每具遺骸的股骨(大腿骨)中提取約40毫克的皮質骨樣本——大約一粒米的重量,之後使用了一種名為「液相色譜-高解析質譜」(LC-HRMS)的先進技術進行分析。

經過嚴格的數據篩選(從最初檢測到的3,083個分子特徵中,篩選出125個可靠的生物學特徵),研究人員發現了45種能夠明確區分吸菸者和非吸菸者的「標誌性化學物質」:吸菸者骨骼中有15種特定化學物質的濃度明顯偏高,而非吸菸者骨骼中有17種完全不同的化學物質濃度明顯偏高,另外還有13種物質也有顯著差異。

打個比方,就像指紋能識別人的身分一樣,這些化學物質的濃度組合就是「化學指紋」——吸菸者有吸菸者的「指紋」,不吸菸者有不吸菸者的「指紋」,兩者完全不同。

這些差異非常穩定且明顯。當研究人員用統計模型分析這些數據時,吸菸者和非吸菸者的樣本在圖表上清晰地分成了兩群,幾乎沒有重疊——就像男生和女生站隊一樣涇渭分明。

為什麼骨頭能「記住」吸菸史?

骨骼不是非動態組織,它在一個人的整個生命過程中會持續重塑。而這些骨細胞的代謝信息會被「封存」在骨骼結構中。吸菸時,菸草中的化學物質進入血液,影響全身代謝,包括骨細胞代謝。這些代謝變化會形成「化學化石」,被骨骼記錄下來。

研究關注的是皮質骨,受外部環境干擾較小,即使骨骼表面因土壤或濕度變色,內部化學特徵仍然穩定。

有趣的是,來自鄉村與城市的骨骼顯示出不同的特徵:鄉村樣本中,吸菸者和非吸菸者的區別非常清晰;而倫敦工業化地區的樣本,吸菸者和非吸菸者的區別相對模糊。

工業革命時期倫敦空氣充滿煤煙、化學廢氣等污染物,它們對骨代謝的影響可能類似菸草,使吸菸信號「混淆」。這驗證了研究發現,空氣污染會降低骨密度、增加骨折風險。

吸煙對骨骼和健康的影響

雖然研究未直接研究疾病,但現代醫學明確指出,菸草會對人體產生許多影響:

骨骼系統:降低骨密度,引發骨質疏鬆,提高骨折風險,延緩癒合;增加牙周炎風險

其它系統:肺癌、膀胱癌、喉癌等;慢性阻塞性肺疾病、肺氣腫;中風和冠心病風險增加。

此外,研究人員認為,用煙斗吸菸對骨骼影響最明顯,而咀嚼菸草影響相對較弱。

這項研究告訴我們,吸菸的危害深入骨髓並不是誇張說法,而環境污染同樣對骨骼健康有影響。對現代人來說,最直接的啟示是,戒菸迫在眉睫。@

責任編輯:張曉慧#

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