英國科學家已經證實,酒精會改變造血幹細胞中DNA排列順序,增加患癌風險。
最近英國劍橋大學科學家通過實驗證實,酒精會傷害造血幹細胞的脫氧核糖核酸(DNA),進而改變 DNA 排列順序,增加患癌風險。
酒精會改變DNA排列順序,增加患癌風險
衛生監管局曾發出警告,稱飲酒可能導致七種癌症,包括口腔癌、上咽喉癌、喉癌、食道癌、乳癌、肝癌和腸癌,但無法確定原因。現在真相要浮出水面了。
研究員給實驗室老鼠飲用化學上稱作乙醇的稀釋酒精,然後利用染色體和 DNA 分析來檢驗乙醛造成的基因損害。
結果讓研究員大吃一驚,他們發現乙醛會破壞和損害造血幹細胞的 DNA,導致染色體重新排列,永久改變幹細胞 DNA 的排列順序!
簡單說就是 DNA 受損了,這事兒可不小啊。要知道當健康的幹細胞變得有缺陷時,可能會引發癌症。目前大多數癌症都無葯可醫,所以人們談癌色變。
DNA 受損會導致細胞死亡,但也可能觸發身體的自我修復機制。然而,如果 DNA 修復得不正確,就可能導致癌症。
其實這項研究早在 2012 年就開始做了。但是那時,科學家只是發現酒精分解產物破壞造血幹細胞。科學家曾把研究成果發表在《自然》雜誌上。
酒精分解產物破壞造血幹細胞
2012 年,醫學研究理事會(MRC)分子生物學實驗室的科學家們發現骨髓中的幹細胞對於酒精的主要分解產物極其的敏感,會對幹細胞中 DNA 產生不可逆轉的損傷。這意味著酒精不僅殺死了健康的循環細胞,還會逐漸破壞血細胞工廠。
研究人員通過小鼠證實,機體通常藉助兩種極其重要的機制來制止這種損傷:一種酶負責清除有毒分解產物(乙醛),一組蛋白質識別和修復損傷 DNA。缺乏這兩種保護機制的小鼠會因為血液幹細胞的破壞導致骨髓衰竭。
通過這項研究,科學家還為一個醫學難題找到了答案:為什麼有的人患有一種稱為范可尼貧血(FA)的罕見遺傳性疾病?
這是因為患有這種疾病的人繼承一個或多個 FA 基因突變,從而導致乙醛引起的 DNA 損傷得不到修復。
因此,FA 患者患發育缺陷、骨髓造血功能衰竭、血液和其他癌症的風險極高。這些人缺乏酶 ALDH2 來消除有毒的乙醛,因此可能對 DNA 的損傷異常敏感。
科學家認為,酒精過量可能會導致造血幹細胞永久性損壞,骨髓造血功能衰竭和加速老化,血癌風險增加。
MRC 分子生物學實驗室 KJ Patel 博士說:造血幹細胞給我們的整個生命周期提供了源源不斷的健康的血液細胞,隨著年齡的增長,造血幹細胞似乎不那麼「勤奮」了,這是因為它的 DNA 受到了損傷。
科學家已經證實如果沒有這種雙重保護,酒精分解產物對血液產生的毒性極大。這些有毒酒精不僅會殺死健康的循環細胞,還會逐漸破壞血細胞工廠。
一旦血液幹細胞受損,可能導致人患上白血病,當造血幹細胞被消耗殆盡並得不到及時替換,就會引發骨髓衰竭。
頻繁喝酒會殺死大腦幹細胞
來自美國的一個科學家小組曾在小鼠身上做實驗,證明長期頻繁飲酒嚴重影響了大腦中特定區域神經幹細胞的存活。
同時,還改變了 3 個大腦區域中神經幹細胞的分化。並且,雌性小鼠比雄性小鼠表現出更嚴重的「中毒反應」。
神經幹細胞(Neural stem cells)是成年大腦中的一個細胞亞群,有助於大腦的維持和恢復。
雖然科學已經證實酒精會損害神經幹細胞,但究竟這種損害與性別、大腦區域以及分化階段有著怎樣的關聯科學家還知之甚少。
來自德克薩斯大學加爾維斯頓醫學分部的科學家們使用了一種先進的技術來研究長期飲酒的影響。結果表明,長期飲酒會導致大量大腦幹細胞死亡,同時還減少了新神經細胞的產生和發育。
利用這項技術,研究員可以標記大腦幹細胞,並觀察隨著時間的推移,這些幹細胞是如何移動並發育成特定的神經細胞的。
研究員拿小鼠做實驗,他們利用一個轉基因小鼠模型追蹤了成年內源性大腦幹細胞的分化階段,並觀察 3 個大腦區域(腦室下區、海馬齒狀回的亞顆粒層以及腦室膜細胞層)中不同大腦幹細胞的行為。
結果發現,長期頻繁大量飲酒嚴重影響了腦室下區大腦幹細胞的存活,同時,改變了所有 3 個大腦區域大腦幹細胞的分化。
此外,雄性和雌性小鼠之間存在顯著差異:雌性小鼠表現出更嚴重的「中毒反應」,更大程度地減小了腦室下區(subventricular zone)的幹細胞池(the pool of stem cells)。
這項研究證實,酒精以一種區域依賴的方式改變神經幹細胞分化。同時,性別在神經幹細胞對酒精消耗的響應中起作用。未來,科學家們會深入研究酒精與大腦幹細胞之間的相互作用,將有助於治癒酒精中毒。
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