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英国科学家已经证实,酒精会改变造血干细胞中DNA排列顺序,增加患癌风险。

已有 188 次阅读 2018-1-5 11:09 |个人分类:新研究

英国科学家已经证实,酒精会改变造血干细胞中DNA排列顺序,增加患癌风险。
2018-01-04 22:17大脑

最近英国剑桥大学科学家通过实验证实,酒精会伤害造血干细胞的脱氧核糖核酸(DNA),进而改变 DNA 排列顺序,增加患癌风险。

酒精会改变DNA排列顺序,增加患癌风险

卫生监管局曾发出警告,称饮酒可能导致七种癌症,包括口腔癌、上咽喉癌、喉癌、食道癌、乳癌、肝癌和肠癌,但无法确定原因。现在真相要浮出水面了。

研究员给实验室老鼠饮用化学上称作乙醇的稀释酒精,然后利用染色体和 DNA 分析来检验乙醛造成的基因损害。

结果让研究员大吃一惊,他们发现乙醛会破坏和损害造血干细胞的 DNA,导致染色体重新排列,永久改变干细胞 DNA 的排列顺序!

简单说就是 DNA 受损了,这事儿可不小啊。要知道当健康的干细胞变得有缺陷时,可能会引发癌症。目前大多数癌症都无药可医,所以人们谈癌色变。

DNA 受损会导致细胞死亡,但也可能触发身体的自我修复机制。然而,如果 DNA 修复得不正确,就可能导致癌症。

其实这项研究早在 2012 年就开始做了。但是那时,科学家只是发现酒精分解产物破坏造血干细胞。科学家曾把研究成果发表在《自然》杂志上。

酒精分解产物破坏造血干细胞

2012 年,医学研究理事会(MRC)分子生物学实验室的科学家们发现骨髓中的干细胞对于酒精的主要分解产物极其的敏感,会对干细胞中 DNA 产生不可逆转的损伤。这意味着酒精不仅杀死了健康的循环细胞,还会逐渐破坏血细胞工厂。

骨髓干细胞对酒精分解物极其敏感

研究人员通过小鼠证实,机体通常借助两种极其重要的机制来制止这种损伤:一种酶负责清除有毒分解产物(乙醛),一组蛋白质识别和修复损伤 DNA。缺乏这两种保护机制的小鼠会因为血液干细胞的破坏导致骨髓衰竭。

通过这项研究,科学家还为一个医学难题找到了答案:为什么有的人患有一种称为范可尼贫血(FA)的罕见遗传性疾病?

这是因为患有这种疾病的人继承一个或多个 FA 基因突变,从而导致乙醛引起的 DNA 损伤得不到修复。

因此,FA 患者患发育缺陷、骨髓造血功能衰竭、血液和其他癌症的风险极高。这些人缺乏酶 ALDH2 来消除有毒的乙醛,因此可能对 DNA 的损伤异常敏感。

科学家认为,酒精过量可能会导致造血干细胞永久性损坏,骨髓造血功能衰竭和加速老化,血癌风险增加。

MRC 分子生物学实验室 KJ Patel 博士说:造血干细胞给我们的整个生命周期提供了源源不断的健康的血液细胞,随着年龄的增长,造血干细胞似乎不那么“勤奋”了,这是因为它的 DNA 受到了损伤。

科学家已经证实如果没有这种双重保护,酒精分解产物对血液产生的毒性极大。这些有毒酒精不仅会杀死健康的循环细胞,还会逐渐破坏血细胞工厂。

一旦血液干细胞受损,可能导致人患上白血病,当造血干细胞被消耗殆尽并得不到及时替换,就会引发骨髓衰竭。

频繁喝酒会杀死大脑干细胞

来自美国的一个科学家小组曾在小鼠身上做实验,证明长期频繁饮酒严重影响了大脑中特定区域神经干细胞的存活。

同时,还改变了 3 个大脑区域中神经干细胞的分化。并且,雌性小鼠比雄性小鼠表现出更严重的“中毒反应”。

神经干细胞(Neural stem cells)是成年大脑中的一个细胞亚群,有助于大脑的维持和恢复。

虽然科学已经证实酒精会损害神经干细胞,但究竟这种损害与性别、大脑区域以及分化阶段有着怎样的关联科学家还知之甚少。

来自德克萨斯大学加尔维斯顿医学分部的科学家们使用了一种先进的技术来研究长期饮酒的影响。结果表明,长期饮酒会导致大量大脑干细胞死亡,同时还减少了新神经细胞的产生和发育。

利用这项技术,研究员可以标记大脑干细胞,并观察随着时间的推移,这些干细胞是如何移动并发育成特定的神经细胞的。

研究员拿小鼠做实验,他们利用一个转基因小鼠模型追踪了成年内源性大脑干细胞的分化阶段,并观察 3 个大脑区域(脑室下区、海马齿状回的亚颗粒层以及脑室膜细胞层)中不同大脑干细胞的行为。

结果发现,长期频繁大量饮酒严重影响了脑室下区大脑干细胞的存活,同时,改变了所有 3 个大脑区域大脑干细胞的分化。

此外,雄性和雌性小鼠之间存在显著差异:雌性小鼠表现出更严重的“中毒反应”,更大程度地减小了脑室下区(subventricular zone)的干细胞池(the pool of stem cells)。

这项研究证实,酒精以一种区域依赖的方式改变神经干细胞分化。同时,性别在神经干细胞对酒精消耗的响应中起作用。未来,科学家们会深入研究酒精与大脑干细胞之间的相互作用,将有助于治愈酒精中毒。


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