《Nature》最新證據: 酒精可以直接破壞DNA, 你還敢喝酒嗎?

越來越多的證據表明，飲酒與癌症風險增加有關。最近，英國的科學家相信，他們已經找到了合理的解釋。 在一項針對小鼠的新研究中，研究人員發現酒精會損害小鼠造血幹細胞的DNA。其罪魁禍首是乙醛，這是乙醇代謝過程中的副產物。當乙醛沒有被進一步分解（例如，人體攝入大量酒精），它就會聚集在細胞中。 劍橋大學分子生物學MRC實驗室的研究人員稱，此時，是乙醛對DNA造成嚴重破壞的時候。該文的第一作者Ketan Patel說，「酒精對人體有害一直存在爭議。這篇論文提供了非常有力的證據，證明酒精代謝物會造成DNA損傷，包括形成組織的至關重要的幹細胞。」 此前研究發現，乙醛會對DNA造成損害，但這些實驗均在培養皿中進行，而不是活體中。這篇文章首次利用生物體觀察身體的反應方式，因此，這項針對小鼠的研究是一個重大的進步。 研究人員餵食小鼠稀釋的酒精（或乙醇），然後用染色體分析和DNA測序來評估基因損傷情況。他們發現，乙醛可以破壞並導致這些細胞內的DNA雙鏈斷裂，從而造成永久性的損傷。研究人員均用造血幹細胞進行研究，這是因為它們可以很容易被複制用於DNA分析，其次也是因為幹細胞可以在整個身體傳播基因損傷。 身體的兩道防禦系統人體確實對乙醛有一定的防禦能力，其中第一道防禦系統通過乙醛脫氫酶（ALDH）發揮作用。當ALDH正常工作時，這些酶會將乙醛轉化為乙酸，乙酸可為身體供能。 為了研究乙醛如何影響細胞的構建，研究小組對小鼠進行基因改造，即通過基因改造阻止幹細胞產生ALDH的酶之一——ALDH2。先前的研究表明，這種酶可以將乙醛有效地氧化成乙酸。當敲除了小鼠的ALDH2基因，小鼠也更容易顯示酒精及其代謝產物乙醛對健康的影響。 Patel說，「我們在這些突變的細胞中發現大量的DNA損傷。DNA片段被刪除、被破壞，甚至看到部分染色體發生移動和重排。」 （如圖h）

各突變類型所佔比例ALDH2缺陷小鼠中，給予酒精的小鼠(5.8?g kg?1)與未給予酒精的小鼠相比，有4倍的細胞損傷。（如圖a）

第二道防線則是一個修復系統，在這個系統中，身體試圖修復對DNA造成的傷害。其中，Fancd2是一種 DNA 交聯修復蛋白，能幫助不穩定的 DNA 進行修復。但是，由於有些人存在突變，其中一個或兩個防禦工程不起作用。此外，微核也可用來判斷細胞的受損程度。在細胞內，如果染色體發生斷裂或錯配，就很容易形成「微核」（Micronuclei , Mn）結構。如下圖所示，當第一、二道防禦缺失，酒精下微核數量顯著增加。（如圖a）

微核NCEs的數量評估酒精及代謝物對身體的影響 例如，亞洲約有5.4億人攜帶ALDH2基因突變，這意味著他們不能分解乙醛，喝酒會出現紅潮反應，即俗話說的喝酒上臉。擁有這種突變的人，其患食管癌的風險大大增加。因此，遇到喝酒臉紅的人一定要珍惜，因為他們是拿生命在喝。

Patel說：「我們的研究強調，不能有效處理酒精會導致酒精相關DNA損傷的風險更高，同時，某些癌症的患病風險也更高。重要的是，酒精清除和DNA修復系統並不完美，酒精仍然可以以不同的方式傷害我們的身體，比如導致某些癌症，即便擁有兩條完美防禦系統的人也不可掉以輕心。」 接下來，該團隊打算研究為什麼酒精會與某些癌症存在較大關聯（比如口腔癌、咽喉癌、食管癌、喉癌、乳腺癌、肝癌和腸癌），而與其他癌症的相關性較小。 這項研究2018年1月3日在線發表於《Nature》上。圖片來源：Nature及網路參考文獻Juan I. Garaycoechea, Ketan J. Patel, etal. Alcohol and endogenous aldehydes damage chromosomes and mutate stem cells. Nature, 2018, doi:10.1038/nature25154

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