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《细胞》近来的科学大发现再验证实我们20年前的“狭义衰老学说”

已有 4603 次阅读 2017-11-23 11:29 |个人分类:生命科学|系统分类:论文交流| 癌症, 衰老, 羰基

说明:本博文旨在向感兴趣的科学同行提供我们的旧作Carbonyl toxification hypothesis of biological aging .pdf


《细胞》杂志近年来频频发表夺人眼球的大作。


不久前,《细胞》又刊出了一篇号称为剑桥大学科学家发现甲醛致癌新机制的文章。被国内奇点网站列为科学大发现!(详见博文末尾转录资料或点击以下网页 http://www.geekheal.com/formaldehyde/

该研究由剑桥大学医学研究委员会癌症组的主任Ashok Venkitaraman教授领导。他们发现,甲醛能够降解本来是肿瘤抑制蛋白的BRCA2蛋白,破坏DNA损伤修复机制,使甲醛成为诱发癌症的一个高危因素!研究者认为,该诱发机制对于大部分人群都适用,对于携带BRCA2基因突变的人来说尤其凶险

TanS L W,  et al. A class of environmental and endogenous toxins induces BRCA2 haploinsufficiency and genome instability. Cell, 2017, 169(6):1105-1118.

2017 醛致癌 Cell.pdf


文章最终指出,除了甲醛,其它小分子醛类,例如饮酒后体内代谢不了的乙醛也会导致类似的癌变后果。亚洲人种往往因为体内乙醛氧化酶缺乏容易醉酒以至机体受损。

其实小分子醛类毒素何止只是致癌! 高浓度的这类毒素致癌,致病,致老年退行性疾病。低浓度的这类毒素恰是导致衰老的关键因子,这就是我们在20多年前(1995年),我博士毕业那年不惜“提着骨灰盒闯地雷阵”提出的“狭义衰老学说”的精髓——羰基毒化衰老假说。Carbonyl toxification hypothesis of biological aging (见本博文开头)。在那个基础上,我们又痴迷追逐十年,终于刨根问底地提炼出了更为根本的由熵增奠基的衰老生化本质:我们的“广义衰老学说”—— 衰老机理本质,生化副反应损变的失修性累积。

The essential mechanisms of aging: Irreparable damage accumulation of biochemical side-reactions. pdf


我们的“广义衰老学说”把对于衰老机理的认知从“细胞-生物大分子水平推进到了“亚分子-功能团水平”,也就是直抵熵增生化的生物物理水平。由于我们到达的水平“太低”,至今许多“细胞和基因生物医学工作者”对于衰老机理的问题,仍然不愿“低就,顽强地坚守在“犯晕”的“高境界”里孜孜不倦地研究“蜘蛛腿与听力的相关性。

面对《细胞》杂志刊出的上述精美实验进一步确认的“科学大发现”,笔者深感欣慰(有剑桥科学家为我们击鼓传花),由衷地感到我们打靶衰老机理的子弹朝着被广泛认可的科学真理的中心圆点越飞越快,越飞越近了。


转奇点网“科学大发现”:

《细胞》:要警惕,剑桥大学科学家发现甲醛致癌新机制,那是相当的阴险啊! | 科学大发现

原创 2017-06-23应雨妍 奇点网

BRCA2是一个大家都比较熟悉的基因,提起它的突变,我们脑子里一下就会想到乳腺癌,但其实卵巢癌、前列腺癌,甚至是胰腺癌的发生都是和它有关的BRCA2突变的携带率为1%[1],这已经不是一个罕见的突变了。

根据《美国医学学会杂志》(JAMA)最新刊登的文章,有研究人员进行了一项样本量近一万的携带BRCA1BRCA2突变的女性癌症发生率的研究,以前的研究最大的样本量也不过几十例,因此这是首个样本量非常大的前瞻性队列研究。

通过对遗传因素和家族史及癌症发生率的统计分析,他们得出结论,有72%的携带BRCA1突变的女性会在80岁前患乳腺癌,44%会患卵巢癌!而有69%的携带BRCA2突变的女性会患乳腺癌,17%会患卵巢癌[2]!这个比例真的忍不住要感慨一句:好高啊!

在研究中,研究人员最后总结,携带BRCA1BRCA2突变的女性患癌症的风险取决于精准的基因突变加上女性的家族癌症史。这让奇点糕感到疑惑,环境的因素呢?毕竟我们都知道,环境对突变的影响可是不容小觑的啊!

于是奇点糕一下就想到了本月发表在《细胞》杂志上的一个研究,它告诉了我们,BRCA2突变是如何受到环境因素——甲醛的影响,从而导致癌症发生的!

这个研究针对的可就不只是女性了,男性朋友们也千万不要掉以轻心,因为虽然BRCA2突变导致的前列腺癌通常在老年时期才会发生,但是具有BRCA2突变的男性患乳腺癌的概率可是要比BRCA1突变的男性明显增加的[3]。

研究由剑桥大学医学研究委员会癌症组的主任Ashok Venkitaraman教授领导。他们发现,甲醛能够降解本来是肿瘤抑制蛋白的BRCA2蛋白,破坏DNA损伤修复机制,使甲醛成为诱发癌症的一个高危因素!对于携带BRCA2基因突变的人来说尤其“凶险”[4]。

DNA是我们体内最重要的遗传物质,它的分子结构完整性和稳定性在细胞的存活和发挥正常生理功能上具有重要意义。然而随着细胞的不断分裂,DNA分子工作久了也难免会“开点儿小差”,发生一些自发性损伤,另一方面,外界的理化因素,比如甲醛,作为一种环境毒素,也会造成DNA损伤。

在新的研究中,Venkitaraman教授将人的细胞在甲醛环境中进行体外培养,发现甲醛能够阻止DNA的复制,在细胞中引起DNA链断裂!而一直以来,DNA的损伤都被认为和癌症的发生有着密切关系。

那么DNA发生了损伤怎么办?还好我们聪明的人体对此有一套自己的“修复机制”,而正常的BRCA2基因编码的BRCA2蛋白就恰好是一个可以修复DNA损伤、抑制肿瘤发生的蛋白。BRCA2蛋白可以激活另一个和它“搭配”的RAD51蛋白,BRCA2会把RAD51带到DNA链的断裂处,与DNA链结合,对其进行修复[5]。

然而,不甘寂寞的甲醛此时又出来“搞事情”了!在研究中,Venkitaraman教授发现,甲醛竟然能够降解BRCA2蛋白!在实验中,BRCA2基因未突变的细胞暴露在高浓度300μM的甲醛中5个小时就可以导致BRCA2蛋白被消耗殆尽!而其他的一些也能造成DNA损伤的因素,比如喜树碱、紫外线和电离辐射等等都不会导致BRCA2蛋白的降解。

未发生突变的BRCA2基因尚且如此“脆弱”,发生了突变的就更不用说了。基因本来有两个拷贝,当一个拷贝突变后,这个拷贝编码的BRCA2蛋白就不是正常蛋白了,所以正常BRCA2蛋白的量就会随之减少,那么甲醛想要“消耗”掉它们也就更加容易。

所以,甲醛会使BRCA2蛋白的量降低到不足以对DNA损伤进行修复,DNA损伤的积累使得染色体的结构和稳定遭到了破坏,癌症也就顺势而生了。而且显然,具有BRCA2突变的细胞对此机制更加“敏感”。

这样看来,甲醛可真是阴险啊!一边损伤DNA,一边又拦住了对损伤的修复,所以这就是在有BRCA2突变的条件下,甲醛致癌的原因了。

对甲醛的研究告一段落后,研究人员又想,除了甲醛外,醛类中的其他常见化合物会不会也有类似效应呢?于是他们接下来又研究了乙醛对BRCA2的影响。

乙醛的常见来源是酒精(乙醇),喝了酒之后,酒精会被我们体内的酶分解为乙醛。不幸的是,乙醛并不比它的兄弟甲醛善良!乙醛同样会引起BRCA2蛋白的降解,这也意味着DNA的损伤可能无法被修复

这时一定有朋友会疑惑,乙醛是可以被乙醛脱氢酶分解,代谢掉的,这样不就没有问题了吗?但是乙醛脱氢酶也是需要其编码基因ALDH2来产生的,而全世界范围内有至少5亿人携带ALDH2基因的突变[6]!他们体内乙醛脱氢酶的量是不足的。

这个突变在东亚血统的人中较为常见,也就是日本、中国和韩国等。乙醛脱氢酶的不足最直接的表现就是喝酒时脸会容易变红,也就是俗话说的“喝酒上脸”。这大概意味着,如果一个人恰好同时携带ALDH2突变和BRCA2突变,那么他喝酒的时候可要小心了!因为他们因喝酒而患癌的可能性要比其他人高得多!

在文章中,Venkitaraman教授表示,他们的研究对公共卫生会产生不小的影响,毕竟BRCA2突变是癌症中最常见的突变之一。而我们平时生活中接触到了建筑材料、涂料、烟草、汽车尾气,甚至是一些化妆品和护肤品都可能含有甲醛或乙醛。

不过有一点大家应该注意,没有BRCA2突变的人也不可以肆无忌惮。因为研究指出,即使是正常细胞,醛类暴露也会使BRCA2蛋白的量下降,而他们的研究还没有探究出暴露剂量的标准,所以醛类对于正常个体来说,依然是有害的、具有致癌潜力。

研究人员最后提出了一个设想,他们认为未来,像白藜芦醇等甲醛清除剂作为膳食补充剂可能会帮助BRCA2突变的携带者“离癌症远一点”。奇点糕也要郑重提醒大家,在生活中要尽量避免接触甲醛等醛类物质,尤其是携带BRCA2突变的朋友更要加倍小心!




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