這是因?yàn)閺挠?guó)到中國(guó)乃至全世界數(shù)百萬人的社會(huì)文化已經(jīng)深入人心,但對(duì)我們的健康卻不利。
酒精可以損害肝臟,引起胰腺炎,并增加引發(fā)7種不同類型癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。
但目前尚不清楚酒精是如何導(dǎo)致癌癥的。
我們之前已經(jīng)了解了一些理論,比如2017年12月6日,Zdenek Skrott等人發(fā)表的研究指出戒酒藥雙硫侖可以抗癌,但抗癌效果有待進(jìn)一步驗(yàn)證。而在現(xiàn)在,2018年1月3日,《自然》雜志上發(fā)表的新論文表明:酒精的代謝產(chǎn)物乙醛會(huì)造成大量造血干細(xì)胞突變。攜帶ALDH2基因缺陷的小老鼠攝入酒后,DNA突變的數(shù)量是對(duì)照組的4倍。
有關(guān)酒與癌癥的秘密我們又走進(jìn)了一步。
聚焦干細(xì)胞
當(dāng)我們談?wù)摼凭黾踊及┌Y的風(fēng)險(xiǎn)時(shí),還有一點(diǎn)比這更重要。這是因?yàn)?,正如最新研究所?qiáng)調(diào)的,酒精被分解成其中的一種化學(xué)物質(zhì),似乎是罪魁禍?zhǔn)字弧?/p>
酒精通過嚴(yán)格的過程分解,轉(zhuǎn)化為能量。 這就是乙醛,位于這個(gè)鏈條的中心,這是最薄弱的環(huán)節(jié)。 如果乙醛不會(huì)進(jìn)一步分解,它會(huì)聚集在細(xì)胞中,從而破壞DNA可能導(dǎo)致癌癥。
Ketan Patel教授和他的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)(由英國(guó)癌癥研究所資助)在英國(guó)劍橋大學(xué)的分子生物學(xué)MRC 實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了一項(xiàng)研究,他們現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了乙醛對(duì)DNA的損害——這是細(xì)胞內(nèi)生命藍(lán)圖。在這樣做的過程中,他們已經(jīng)展示了細(xì)胞如何防止這種損害,以及如果發(fā)生這種損害是如何修復(fù)的。
他們的工作主要集中在干細(xì)胞上,這種細(xì)胞為我們的身體提供了許多不同的特殊細(xì)胞。重要的是要了解干細(xì)胞的DNA密碼是如何被破壞的,因?yàn)檫@種損傷會(huì)導(dǎo)致不同類型的癌癥。
具體來說,研究小組在小鼠身上研究了血液干細(xì)胞,因?yàn)檎鏟atel所解釋的那樣:“這是一種監(jiān)測(cè)DNA變化和損傷的好方法,比觀察培養(yǎng)皿中的細(xì)胞更有價(jià)值?!?/p>
研究小組研究了這些干細(xì)胞,看看外部因素如酒精是否會(huì)損害DNA,從而增加癌癥風(fēng)險(xiǎn)。
另一個(gè)原因,他們對(duì)干細(xì)胞的關(guān)注也很重要。近年來有人猜測(cè),這是干細(xì)胞分裂并產(chǎn)生新細(xì)胞,增加身體不同部位誘發(fā)不同癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。
我們無法控制這一過程。但是,對(duì)這個(gè)想法的研究引發(fā)了世界各地的頭條新聞,說癌癥只是“壞運(yùn)氣”(它比這要復(fù)雜得多),而且人們也沒有辦法降低發(fā)生不同類型癌癥的風(fēng)險(xiǎn)(確實(shí)有)。
Patel說,他和他的團(tuán)隊(duì)想“看看這是不是真的”。
“結(jié)果顯著”
科學(xué)家們已經(jīng)知道細(xì)胞可以通過使用一組稱為乙醛脫氫酶(簡(jiǎn)稱ALDH)的酶來保護(hù)自己的DNA免受乙醛侵害。
Patel說:“當(dāng)它們正常工作時(shí),ALDH酶通過將乙醛轉(zhuǎn)化為乙酸來阻止乙醛的形成,乙酸可以作為能源來源。”
為了觀察乙醛可能對(duì)干細(xì)胞DNA造成的損害,Patel和他的研究小組不得不研究那些沒有這些酶的細(xì)胞。
為此,他們使用基于實(shí)驗(yàn)室的基因工程技術(shù)來制造血液干細(xì)胞不產(chǎn)生ALDH2酶的小鼠,這意味著它們不能分解乙醛。
然后,他們給這些老鼠稀釋的乙醇,這是最純粹的酒精形式,并用技術(shù)觀察細(xì)胞內(nèi)的DNA并讀取它的代碼。
據(jù)Patel說,結(jié)果是驚人的和顯著的。
他們發(fā)現(xiàn),在攜帶缺少ALDH2酶的血細(xì)胞的骨髓樣品中,只有一劑乙醇引起乙醛濃度的增加,嚴(yán)重?fù)p傷了DNA。
“我們?cè)谶@些細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了大量的DNA損傷。 DNA片段被刪除,碎片被破壞,我們甚至看到部分染色體被移動(dòng)和重新排列?!彼f。
為了觀察這種損傷是否發(fā)生在骨髓中罕見的重要干細(xì)胞中,Patel的研究小組從小心提取的干細(xì)胞中讀取完整的DNA代碼。它帶有一個(gè)明顯的跡象,表明DNA被乙醛分解成了兩個(gè)。而這種DNA損傷模式有可能使細(xì)胞癌變。
Patel說:“我們的研究明確表明,外部因素如飲酒,會(huì)損害血液干細(xì)胞中的DNA,這意味著它也可能破壞其他類型干細(xì)胞中的DNA?!?/p>
“雖然我們沒有看到這些老鼠是否患有癌癥,但以前的研究表明,我們?cè)谶@些老鼠身上看到的DNA損傷類型會(huì)大大增加患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。
一個(gè)雙層系統(tǒng)
Patel的團(tuán)隊(duì)接下來將注意力轉(zhuǎn)向了解細(xì)胞如何嘗試修復(fù)乙醛造成的損害。
通過一系列的實(shí)驗(yàn),包括更多基于實(shí)驗(yàn)室的基因工程,他們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞采取協(xié)調(diào)的方法來修復(fù)它們的DNA。
“細(xì)胞有很多方法可以修復(fù)DNA損傷?!?Patel說, “我們已經(jīng)證明,當(dāng)酒精分解造成損害時(shí),選擇最佳的修復(fù)方法是有層級(jí)的?!?/p>
研究小組發(fā)現(xiàn),與乙醛相關(guān)損傷的主要途徑是通過Fanconi貧血修復(fù)途徑。
但是有些人在進(jìn)行這些修復(fù)的分子中有缺陷,這意味著他們的細(xì)胞需要使用其他細(xì)胞。
Patel的研究小組發(fā)現(xiàn),還有兩種修復(fù)血液干細(xì)胞的方法可以修復(fù)酒精引起的DNA損傷(非同源末端修復(fù)途徑和同源重組途徑)。
Patel形容這是一個(gè)“雙層體系”。
“第一道防線是ALDH酶。 但是,如果有缺陷或缺失,干細(xì)胞會(huì)協(xié)調(diào)使用不同的修復(fù)途徑來修復(fù)乙醛造成的任何損害,并阻止其傳遞到它們產(chǎn)生的細(xì)胞中?!?/p>
中國(guó)人更危險(xiǎn)?
通過證明酒精可以破壞干細(xì)胞中的DNA,這項(xiàng)研究揭示了它是如何導(dǎo)致癌癥。
這證實(shí)了干細(xì)胞可能會(huì)受到外部因素的影響而受到損害——這不僅僅是運(yùn)氣不好。
它不能做的就是改變酒精和癌癥的關(guān)鍵信息:飲酒越少,患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)就越低。
復(fù)旦大學(xué)李輝課題組研究發(fā)現(xiàn)乙醇脫氫酶共有7種變異體,其中第7型把降解酒精為乙醛的速度提高了13倍。
這種基因原先為中國(guó)人所特有,后傳至日本、韓國(guó)等東亞地區(qū)。在中國(guó),70%的漢族人都具有這一基因。
與此同時(shí),研究表明中國(guó)有近一半的人體內(nèi)缺乏乙醛脫氫酶(ALDH2)。美國(guó)斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院資深研究員陳哲宏說,以臺(tái)灣省人群調(diào)查為例, ALDH2基因缺失率約47%,高居世界之首。
這就意味著通過第7型乙醇脫氫酶降解生成的乙醛很可能會(huì)在人體內(nèi)短時(shí)間累積,得不到及時(shí)降解,對(duì)人體產(chǎn)生傷害。
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