国际顶级期刊《Nature》杂志发表一篇研究显示, 酒精会破坏造血干细胞,造成其基因组DNA大量突变损伤,这从分子机理上面再一次印证了喝酒伤身的观点。1解酒基因ALDH大家对喝酒脸红的人恐怕一点也不陌生,常常一些人喝上一杯酒就面红耳赤。这是什么原因呢?最关键的还在于他的与酒精相关的基因的不同。这类基因中关键的一类叫做乙醛脱氢酶(acetaldehyde dehydrogenase,缩写ALDH),又被某些保健品贩卖人士称为“解酒基因”。乙醇脱氢酶负责将乙醇(酒精)氧化为乙醛,生成的乙醛作为底物进一步在乙醛脱氢酶催化下转变为无害的乙酸(即醋的成分)。乙醛,大家都知道有毒,且一直被认为具有致癌性,并且乙醛就是造成“面红耳刺”的罪魁祸首!负责人体内乙醛转化的主要是肝中的乙醛脱氢酶(ALDH),其中,ALDH1与ALDH2在催化速率上有很明显的差异,ALDH2对乙醛的KM低于ALDH1,约后者的1/10,因此,在人体中,ALDH2是主要负责乙醛转化的同工酶。2乙醛让DNA不稳定一直以来,科学家们都相信饮酒与癌症病发以及死亡有着脱不开的干系,这可能和酒精在人体内的代谢产物乙醛有关——这类物质会影响DNA,从而诱发突变。这背后有着怎样的作用机理呢?来自英国剑桥的教授与他的课题组为了回答这个问题,首先敲除了小鼠的ALDH2基因。先前的研究表明,当ALDH2酶存在时,动物体内的乙醛含量可以得到有效控制,使乙醛对DNA的影响降到最低。相反,当它缺失时,可想而知,乙醛在细胞中就会大大增加。研究者们在这篇《Nature》文章中发现,在ALDH2基因被敲除的小鼠里,骨髓细胞中姐妹染色单体的交换次数上升了2.3倍!这表明小鼠细胞中无法得到及时降解的乙醛让DNA变得不稳定。与这个观察一致,在酒精的作用下,突变小鼠骨髓细胞内的姐妹染色单体交换次数猛增4倍!▲缺乏乙醛脱氢酶,会让骨髓细胞的DNA变得不稳定,而酒精能加剧这一现象。另外,在细胞内,如果染色体发生断裂,就很容易形成“微核”结构。这样一来,就可以通过计算微核数目有没有变多,就能判断小鼠的DNA是否不稳定。研究者们的实验结果显示,缺乏ALDH2的小鼠,微核数显著增加了2.9倍。这进一步说明乙醛让DNA变得不稳定。3稳定基因FANCD2来救驾FANCD2是一种DNA交联修复蛋白,能帮助不稳定的DNA进行修复。因此,有FANCD2的话,就会有效地稳定被乙醛破坏的DNA。研究者们进一步发现,一旦这个FANCD2基因也被敲除的话,小鼠的微核数猛增9.5倍,染色体在形态上也出现了明显的异常。这进一步验证了FANCD2是一种DNA的蛋白。▲FANCD2能让DNA变得稳定。当它也失去作用时,DNA的不稳定性有明显上升,染色体也出现异常4酒精造成干细胞基因组突变使之活性降低更有趣的是,在酒精的作用下,无论是代表DNA不稳定性的微核数,还是染色体在形态上的异常,都越发严重起来。这些结果也有力地证明,在缺乏乙醛降解能力,且DNA交联修复受影响的动物体内,酒精和其代谢产物能对DNA造成灾难性的后果。▲酒精能加剧骨髓细胞的DNA不稳定性研究人员的下一个问题,是这些灾难性的后果究竟有多深远。于是,他们对这些造血干细胞进行了全基因组测序,并检验了它们的生理功能是否受到影响。研究人员发现,造血干细胞在受损DNA的影响下,活性出现了显著降低。用研究人员的话说,这些“造血干细胞在功能上严重受损,并和衰老的造血干细胞有着类似的特点”。不幸的是,这些异常会被传递到无数源自这些造血干细胞的血细胞中。当这些在人体中承担重要生理作用的血细胞出现异常,人又怎么健康得了呢?因此,在这个年关将至之时,为了身体健康,还是不要喝酒为妙!
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