乙醇代謝途徑證明：飲酒過量有害健康

酒類中的乙醇（酒精）令人陶醉，但如果飲用過多就會危害健康。從生物化學的角度來看，乙醇的代謝或多或少總有一些不良後果。

人體中已經發現的乙醇代謝途徑共有四條，包括三條氧化途徑和一條非氧化途徑。所有氧化途徑都是先將乙醇氧化成乙醛，然後再氧化成乙酸，隨後在肝外活化成乙醯輔酶A。乙醯輔酶A是人體中正常的代謝中間物，可以進入三羧酸循環氧化分解。非氧化途徑的主要終產物是脂肪酸乙酯（FAEEs），它會引起胰腺細胞壞死，導致酒精性胰腺炎。

三條氧化途徑的主要區別在於將乙醇氧化成乙醛所用的酶不同，之後乙醛生成乙酸的過程都是相同的。最主要的途徑就是用細胞質中的乙醇脫氫酶將乙醇氧化，稱為乙醇降解途徑II。其他兩種氧化途徑是內質網乙醇氧化系統（microsomal ethanol oxidizing system，MEOS），稱為乙醇降解途徑III；以及過氧化物酶體中的過氧化氫酶（乙醇降解途徑IV）。至於乙醇降解途徑I，是在微生物中發現的，人體沒有。

乙醇降解途徑II通過乙醇脫氫酶（ADH，EC 1.1.1.1）氧化乙醇。產生的乙醛進入線粒體，被線粒體乙醛脫氫酶（ALDH，EC 1.2.1.3）氧化為乙酸。因為肝臟線粒體基質中NADH/NAD+的比例很高，所以乙酸不能在肝臟線粒體中繼續氧化，需要離開肝細胞，被肝外組織的乙醯輔酶A合成酶（ACSS，EC 6.2.1.1）轉化為乙醯輔酶A，然後可以通過三羧酸循環氧化分解，產生水和二氧化碳。這個途徑是相對比較安全的，主要的危害是需要消耗大量NAD，影響細胞氧化還原狀態，干擾糖代謝，容易造成血液中乳酸、尿酸等代謝物濃度增加。因為尿酸升高是導致痛風的直接原因，所以飲酒容易誘發痛風。

如果上述途徑不能將攝入的乙醇快速清除，乙醇降解途徑III就會活躍起來。MEOS也稱為細胞色素P450 2E1（CYP2E1）。這其實是一套非特異的氧化系統，用於處理多種有毒化合物，也包括一些致癌物。這套系統是可誘導的，長期攝入乙醇會導致MEOS活性增加。所以長期嗜酒者乙醇代謝能力都會有所提高。不過，這套系統的核心，細胞色素P450的催化過程中需要分子氧，所以會產生一系列自由基。這些自由基造成的氧化損傷是造成酒精性肝損傷的重要原因。

乙醇降解途徑IV中的過氧化氫酶在催化過程中也同樣會產生自由基，造成氧化損傷。不過乙醇造成肝損傷甚至肝癌的主要原因還是乙醛。國際癌症研究機構（IARC）已將乙醛列為一級致癌物。乙醛化學性質活潑，能夠與多種蛋白質反應形成乙醛複合體，誘導氧化應激，還能產生自由基，破壞DNA等等，總之它十惡不赦就是了。

既然如此，我們當然是希望乙醛剛剛產生就被乙醛脫氫酶氧化掉，生成基本無害的乙酸（醋的主要成分）。遺憾的是，大約40%的中國人這個基因有缺陷，酶活性很低。所以飲酒後產生的乙醛代謝緩慢，肝臟來不及處理的乙醛會隨著血液進入全身各處。乙醛有擴張血管的作用，面部毛細血管擴張就會導致面紅耳赤的現象。所以，喝酒後立刻臉紅是一種遺傳疾病，這種人飲酒會導致肝癌風險大大提高。對他們來說，酒是真正的穿腸毒藥。

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