英国新研究,科学家首次揭示酒精会损伤造血干

中国日报网1月4日电(严玉洁)据英国《卫报》1月3日报道,一项英国最新研究表明,酒精会对人体干细胞造成不可逆转的遗传损伤,进而诱发癌症。

珍惜您体内的干细胞,饮酒和肥胖都将损伤他们!

搜狐网 01-06

此前的研究已经确定,酒精的分解物乙醛是一种毒素,能够破坏细胞内的DNA。这项新研究则表明,如果乙醛的影响没有被两道天然的防御机制消除,那么它会切断DNA,造成永久性损伤。第一道防御机制是一种名叫乙醛脱氢酶2(ALDH2)的保护性酶,第二道则是对受损的DNA的修复。

2018-01-06 脐带血干细胞

过量饮酒的代价不光是宿醉和伤身那么简单。据澎湃新闻4日报道,剑桥大学的一项最新研究结果显示,饮酒会“损伤”干细胞,从而提高罹患癌症的风险。

研究人员在实验中发现,如果老鼠缺乏乙醛脱氢酶2,DNA的损伤就会累积。不幸的是,8%的世界人口有乙醛脱氢酶2的遗传缺陷,这些人口主要集中在中国等东亚国家,因而这些国家食管癌的发病率很高。

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在世界卫生组织国际癌症研究中心(IARC)的1类致癌物清单上,酒精位列其中。英国的一项研究指出,该国4%的癌症由酒精引起,也就相当于每年12800人因酒精患癌。然而,饮酒究竟如何致癌,此前并没有明确的分子机制证明两者间的关联。

研究进一步显示,如果老鼠缺乏这两种防御机制,那么它们在连续10天摄入稀释酒精后,产生新鲜血液的能力就完全受到破坏。对其干细胞的基因进行的测序表明,它们的DNA已经被完全干扰,以至于细胞不能继续正常运作。

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英国剑桥大学MRC分子生物学实验室科坦·帕特尔(Ketan Patel)教授及其同事最新的一项研究指出,酒精可以损伤干细胞的DNA,从而增加癌症发生几率。这是科学家首次揭开饮酒和癌症之间的关联,该成果于1月4日凌晨发表在国际顶级学术期刊《自然》。研究描述的“损伤”主要发生在造血干细胞中。研究人员通过染色体分析和DNA测序发现,酒精的初级代谢产物乙醛会导致小鼠造血干细胞DNA双链断裂。此前已有研究证实,在体外细胞培养试验中,乙醛的确会导致癌症。

该研究的主导者、剑桥大学MRC分子生物学实验室的克坦·帕特尔说:“我们的研究强调,不能有效处理酒精就会导致更高的酒精相关的DNA损伤风险,从而导致某些癌症。但是我们也要记住,酒精清除和DNA修复系统并不完美,即便在那些防御机制完好无损的人当中,酒精依然会以不同的方式致癌。”

  干细胞对人体至关重要,是一种宝贵的医学资源,已被证实为多种难治性疾病带来了新希望。然而,日常生活中的一些习惯往往会对干细胞带来损害,从而危害机体健康。1月4日,Nature上的最新研究表明,酒精破坏干细胞中的DNA,诱发突变,这也解释了饮酒导致癌症风险增加的原因。

论文指出,虽然部分DNA断裂随后被修复,但是残留损害仍影响广泛,包括某些区域被删除,染色体重排。而这些遗传变化接下来会被传递到无数源自这些造血干细胞的后代。具有自我更新的能力的造血干细胞能分化为各种血细胞前体细胞,最终生成各种血细胞成分,包括红细胞、白细胞和血小板。

在英国,每年约有4%的癌症是由饮酒造成的,涉及大约1.28万人。每天喝1品脱(约合0.568升)啤酒或一大杯葡萄酒,就会增加口腔癌、咽喉癌、食管癌、乳腺癌和肠道癌的风险。

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帕特尔表示:“一些癌症发展的源头就在于DNA损伤,虽然这些损伤通常是偶然发生,但我们的研究可以证明,饮酒会增加DNA损害的风险。”

(编辑:王辉 周凤梅)

以往大多数研究均借助培养的细胞来展开,而这次,科研人员采用活体老鼠来阐述酒精如何导致永久性的基因损伤。酒精在机体内会分解生成有害的化学物质乙醛。剑桥大学的科研人员给予老鼠酒精,并利用染色体分析和DNA测序技术检测乙醛引起的基因损伤。

当然,对大多数人来说,乙醛这种代谢产物往往是身体的“过客”, 会被乙醛脱氢酶2(Aldh2)氧化为醋酸盐。但研究人员在小鼠实验中进一步发现,对丧失乙醛脱氢酶的小鼠被给予酒精时,其细胞中DNA损伤是正常小鼠的四倍。

 

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上述结论意味着,对人体而言,能否借助乙醛脱氢酶有效清除酒精至关重要。但研究人员指出,部分人群会携带两种突变基因,即Aldh2和Fancd2,这会让他们更易受到酒精影响,最直接的表现则是身体不适。以亚洲人为例,约有5.4亿人口携带一种Aldh2基因突变,导致他们无法降解乙醛。

他们发现,乙醛能打破和损害血液干细胞中的DNA,导致染色体重排以及永久地改变了这些细胞中的DNA序列。了解干细胞DNA如何受损十分重要,因为当健康干细胞出现缺陷时,癌症风险会增加。因此,这项研究也帮助人类更好地理解饮酒如何增加7种癌症的风险,包括乳腺癌和大肠癌的风险等。

帕特尔补充说:“我们这项研究强调的是,身体不能有效清除酒精会导致酒精相关的DNA损伤风险增加,从而也就导致相应的癌症。但重要的还有,酒精清除和DNA修复系统并不完美,酒精仍然可以以不同的方式导致癌症,即使在防御机制完好无损的人群中。”

研究人员表示,一些癌症的发生由干细胞中的DNA损伤引起,虽然有些损害是偶然发生的,但这项研究告诉人们饮酒会增加这种损害的风险。

酒精损害干细胞DNA固然可怕,不过科学家们正在探索如何保护身体免受酒精造成的伤害。为了免受酒精损害,机体采用的第一道防线是乙醛脱氢酶(ALDH),这种酶可以将有害的乙醛分解为乙酸盐,而乙酸盐又可作为细胞能源。

在全球范围内,数百万人(尤其是东南亚地区)缺乏这种酶或者这种酶存在缺陷。当这些人饮酒时,乙醛堆积导致满脸通红和不适感。在这项研究中,与乙醛脱氢酶功能完整的老鼠相比,缺乏关键性乙醛脱氢酶ALDH2的老鼠饮酒时,所发生的干细胞DNA损伤要高4倍。

为了避免酒精损害,细胞采用第二道防线——多种DNA修复系统。在大多数情况下,这些系统能够修复和逆转不同类型的DNA损伤。然而,这些系统并不总能有效地工作,此外,有些人还会携带突变使细胞不能有效地进行修复。

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这项研究向人们强调,不能有效地分解酒精会导致更高的DNA损伤风险,从而导致某些癌症。但重要的是要记住,酒精清除和DNA修复系统并不总完美,酒精可以以不同的方式致癌,即便对于防御机制完整的机体也是如此。这项发人深省的研究强调了酒精对细胞的损害,再次向人们敲了警钟——饮酒要慎重!

干细胞害怕酒精,还害怕肥胖。

2017年12月27日,《Journal of Experimental Medicine》杂志上的新研究强调,肥胖对造血干细胞的长期健康带来有害影响。肥胖老鼠的遗传模型显示,肥胖相关的压力会改变造血干细胞的结构,以及降低其长期功能适应度。这些影响是渐进性的,即时通过控制饮食使体重回归正常,也无法逆转这些有害影响。

科研人员发现,身体血液系统的这些变化似乎与转录因子Gfi1的过度表达有关。Gfi1是一种调节基因。肥胖引起的体内氧化应激导致Gfi1过度表达,使造血干细胞发生持久的改变,分子损伤也可能随之发生。

造血干细胞是治疗白血病和其他血液疾病的重要工具。这项研究提出了移植治疗时使用肥胖者造血干细胞可能存在的问题。不过,目前科学家们尚未完全弄清肥胖如何影响造血干细胞的质量。未来仍需开展更深入的研究,以更好地理解肥胖所引发的分子变化,从而预测使用肥胖供体造血干细胞进行治疗的潜在风险。

为了宝贵的干细胞,更是为了宝贵的健康,希望大家慎重对待酒精和肥胖!

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