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Nature:揭示饮酒如何导致DNA损伤和增加的癌症风险

来源:本站原创 2018-01-04 23:33

2018年1月4日/生物谷BIOON/---在一项新的研究中,来自英国剑桥大学MRC分子生物学实验室和韦尔科姆基金会桑格研究所的研究人员证实了酒精如何导致干细胞中的DNA遭受损伤,这有助解释为何饮酒会增加癌症风险。相关研究结果于2018年1月3日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Alcohol and endogenous aldehydes damage chromosomes and mutate stem cells”。
图片来自Nature, doi:10.1038/nature25154。

在此之前,很多探究酒精导致癌症的确切机制的研究都是在细胞培养物中开展的。但是在这项新的研究中,这些研究人员以小鼠为实验对象证实了酒精暴露(alcohol exposure)如何导致永久性的遗传损伤。

这些研究人员给小鼠喂食稀释的酒精(化学上被称为乙醇)。他们随后通过开展染色体分析和DNA测序来研究乙醛(当身体加工酒精时产生的一种有害的化学物)导致的遗传损伤。

他们发现乙醛能够让造血干细胞中的DNA遭受断裂和损伤,这会导致这些细胞发生染色体重排,从而永久性地改变它们的DNA序列。

理解干细胞中的DNA蓝图如何遭受损伤是比较重要的,这是因为当健康的干细胞发生故障时,它们能够导致癌症。

因此,这些新的发现有助于我们理解饮酒如何增加患上7种癌症的风险,这些癌症包括常见的癌症,如乳腺癌和肠癌。

论文通信作者、MRC分子生物学实验室的Ketan Patel教授说,“一些癌症是由于干细胞中的DNA损伤而产生的。尽管一些DNA损伤是偶然产生的,但是我们的发现提示着饮酒能够增加这种损伤发生的风险。”

这项新的研究也探究了身体如何试图让自身免受酒精导致的DNA损伤。身体的第一道防线是乙醛脱氢酶(ALDH)家族。这些酶将有害的乙醛降解为乙酸。我们的细胞能够将乙酸作为一种能源。

在世界范围内,数百万人,特别是来自东南亚的人,缺乏这些酶,或者携带着它们的缺陷版本。因此,当这些人饮酒时,乙醛堆积着,这引起脸红,而且这也会导致他们感到不适。

在这项新的研究中,相比于携带着功能性ALDH2的小鼠,当让缺乏至为关键的ALDH酶---ALDH2---的小鼠饮酒时,它们的细胞中的DNA损伤增加了三倍。

细胞使用的第二道防线是多种DNA修复系统,在大多数时候,这些修复系统会修复和逆转不同类型的DNA损伤。但是这些修复系统并不总是发挥作用,而且一些人携带着的突变意味着他们的细胞不能够有效地开展这些修复。

Patel教授补充道,“我们的研究突出表明不能够有效地加工酒精能够导致更高的酒精相关DNA损伤的风险,这也会导致更高的某些癌症的风险。但是重要的是,要记住酒精清除和DNA修复系统并不是完美的,酒精仍然以不同的方式导致癌症,即便身体的防御机制保持完好的那些人,也是如此。”(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Juan I. Garaycoechea, Gerry P. Crossan, Frédéric Langevin et al. Alcohol and endogenous aldehydes damage chromosomes and mutate stem cells. Nature, Published online: 03 January 2018, doi:10.1038/nature25154

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