?新研究有助于解釋飲酒與癌癥風(fēng)險(xiǎn)增加之間的關(guān)聯(lián)。
此前的研究已經(jīng)指出，乙醛會(huì)導(dǎo)致DNA損傷。乙醛是酒精在人體代謝的產(chǎn)物之一，在低濃度酒精下也會(huì)自然生成，可引起臉色潮紅、心悸及血壓下降等不適癥狀。但在以往的研究中，科學(xué)家通常使用極高濃度的乙醛，在培養(yǎng)皿中的細(xì)胞進(jìn)行體外實(shí)驗(yàn)，而乙醛在體內(nèi)引發(fā)的效應(yīng)仍不為人知。
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在最新研究中，研究人員利用基因工程小鼠進(jìn)行試驗(yàn)，為酒精致癌的說(shuō)法提供了迄今為止最令人信服的證據(jù)。該論文的通訊作者，劍橋MRC分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的Ketan Patel教授表示：“這篇論文為酒精代謝物造成細(xì)胞（尤其是能分化為各種組織的干細(xì)胞）DNA損傷提供了非常強(qiáng)力的證據(jù)?！?/span>
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乙醛若想對(duì)生物機(jī)體造成損害，需要突破體內(nèi)的兩道屏障：首先是一種叫做乙醛脫氫（ALDH2）酶的保護(hù)性酶，它能將有毒的乙醛分解成乙酸，阻止乙醛在體內(nèi)積累。但是，世界上8%的人口，以東亞地區(qū)的人為主，攜帶有一種Aldh2基因突變（又被稱作紅臉突變）。帶有這一突變的人無(wú)法降解乙醇，正是這些酒后積累的乙醇使人臉紅心跳。這或許是中國(guó)高食道癌發(fā)病率的重要原因。
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第二道屏障是多種DNA修復(fù)系統(tǒng)，它們往往能夠修復(fù)、逆轉(zhuǎn)多種類型的DNA損傷，但其修復(fù)能力并不是萬(wàn)能的，且有些人攜帶突變，這意味著他們的細(xì)胞不能有效地進(jìn)行這些修復(fù)。如果這兩層防御機(jī)制失效，乙醛會(huì)割開(kāi)DNA雙鏈，造成永久性損傷，甚至引發(fā)癌癥。
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在這項(xiàng)研究中，研究人員主要關(guān)注酒精對(duì)血液中造血干細(xì)胞的影響。機(jī)體靠這些干細(xì)胞來(lái)維持造血功能。選擇血細(xì)胞作為研究對(duì)象是因?yàn)樗鼈兏菀自鲋?，因而更容易進(jìn)行DNA測(cè)序。科學(xué)家們認(rèn)為在血細(xì)胞中觀察到的酒精產(chǎn)生的影響也能適用于機(jī)體的其他細(xì)胞。
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研究人員首先通過(guò)基因工程敲除了小鼠的Aldh2基因，使其無(wú)法產(chǎn)生乙醛脫氫酶。隨后，研究人員進(jìn)一步敲除了小鼠的Fancd2基因。Fancd2基因編碼的FANCD2蛋白是第二道乙醛屏障的重要組成部分，能夠修復(fù)受損的DNA。
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研究發(fā)現(xiàn)，喪失了全部?jī)蓪臃烙鶛C(jī)制的小鼠，在接受持續(xù)10天的稀釋酒精腹腔注射后，完全喪失了造血能力。這些鼠的干細(xì)胞基因組測(cè)序結(jié)果也表明，細(xì)胞內(nèi)DNA的不穩(wěn)定性猛增，嚴(yán)重的擾亂使得細(xì)胞完全喪失功能。
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小鼠骨髓區(qū)域的染色圖。接受酒精注射一個(gè)月后，敲除了Aldh2及Fancd2基因的小鼠喪失了造血能力（右下圖）。
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?“我們的研究表明，酒精代謝缺陷會(huì)提高酒精相關(guān)DNA損傷和某些癌癥的風(fēng)險(xiǎn)，”Patel說(shuō)，“必須牢記的是，酒精清除和DNA損傷修復(fù)系統(tǒng)都不是萬(wàn)能的，即使對(duì)于這兩層防御機(jī)制都完善的健康人而言，酒精也能致癌。”
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接下來(lái)，研究團(tuán)隊(duì)希望探究為什么酒精只與某些特定的癌癥相關(guān)，而與其他癌癥無(wú)關(guān)。
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此前的研究顯示，僅僅是每天飲用500毫升的啤酒或一大杯葡萄酒，已經(jīng)足以顯著提高罹患口腔癌、喉癌、食道癌、乳腺癌和腸癌的風(fēng)險(xiǎn)。有專家認(rèn)為，盡管新發(fā)現(xiàn)表明飲酒可以改變血液干細(xì)胞的DNA，卻還沒(méi)有證據(jù)表明喝酒的人患血癌的風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)顯著升高。
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對(duì)此，Patel解釋說(shuō)：“事實(shí)上，我們的造血系統(tǒng)有一套非常嚴(yán)格的質(zhì)量控制機(jī)制，能夠很好地清除掉那些受損的細(xì)胞?！边@也能解釋為什么酗酒者更容易出現(xiàn)嚴(yán)重貧血。而人體其他組織對(duì)乙醛的防御機(jī)制，可能比血液系統(tǒng)更弱。
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劍橋大學(xué)的干細(xì)胞生物學(xué)家Magdalena Zernicka-Goetz教授贊同這一發(fā)現(xiàn)的重要性：“這是一項(xiàng)漂亮的研究工作，它讓我們得以開(kāi)始了解酒精與癌癥風(fēng)險(xiǎn)，以及酒精與干細(xì)胞之間聯(lián)系的分子基礎(chǔ)。”
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英國(guó)癌癥研究所資助了這項(xiàng)研究，該所的癌癥預(yù)防專家Linda Bauld教授說(shuō)：“這項(xiàng)研究引人深思，它詳細(xì)揭示了酒精對(duì)我們的細(xì)胞所造成的損害，看來(lái)喝酒的代價(jià)不僅僅是宿醉那么簡(jiǎn)單了?！?/span>
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編譯?施懌
審校?吳非
?轉(zhuǎn)自：《環(huán)球科學(xué)》
參考鏈接：
https://www.theguardian.com/science/2018/jan/03/alcohol-can-cause-irreversible-genetic-damage-to-stem-cells-says-study
https://www.sciencedaily.com/releases/2018/01/180103132629.htm
https://www.nature.com/articles/nature25154
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