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癌症发生的突变理论(准通俗版) 精选

已有 4496 次阅读 2011-11-23 00:22 |系统分类:科研笔记| 健康, 癌症, 理论, 发生, 突变

张彦斌

2011年11月22日于某海滩


大家都知道癌症(肿瘤)发生的根本原因是由于某细胞增殖失去控制、无限繁殖造成的。癌症的突变发生理论Mutagenesis Hypothesis)是目前解释细胞如何失控的重要理论。其大概意思是这样:正常胞要成癌胞需要累大量DNA这样才能让癌基因活动起来,抑制癌症的基因失去作用,从而造成细胞增殖失控。


一直比较感兴趣的问题是这造成癌症的突变是怎么来的。想和大家分享一下一些观点,主要目的是为了交流提高。欢迎大家的任何意见和建议。


一些环境因素(包括紫外线、抽烟喝酒、污染物等)和内在因素(氧胁迫和自发突变等)会造成DNA不同程度的损伤。正常细胞有检查损伤程度的能力,根据损伤程度的不同决定是否值得花时间投入资源修复损伤。损伤程度不高时,细胞一般都会采取修复措施。如果损伤太严重,为保护整个机体,细胞一般会采取“自杀”行动(apoptosis)或自我隔离行动(senescence)。这就是为啥不加保护地在海滩晒太阳,第二天会脱一层皮(很痛哦)。


如果细胞不能有效检查损伤程度,势必会造成受损细胞带伤执行任务。如果这些细胞不增殖,问题也不大。一旦需要增殖,受损DNA需要复制时,问题就来了。受损DNA经常不能被准确复制,从而造成大量突变(变异),为早日能够成为癌细胞添砖加瓦。


如果细胞有能力检查损伤程度而且也决定要修复损伤,一些承接修复工程的各种各样的下游工厂(DNA repair)就有活儿干了。如果这时有的专业工厂因为各种原因不能正常运转,细胞就会退而求其次,找稍差一点儿的工厂来承接工程。差的意思您比我明白,最后的结果就是干活不地道,修是修了,没修那么好(突变了)。很多遗传性的癌症都是因为这些修理工厂先天缺陷造成的。


除了损伤外,细胞和人一样,也会犯错误,尤其是在DNA复制时。细胞要增殖就必须要复制DNA。人的一个细胞有大约30亿个碱基对,要在几个小时内全部逐个复制。这工作量多大可以想象。可是正常细胞每次分裂增殖,大概只会产生一个突变,够厉害吧!为啥?我知道起码有四道质检关卡:清洁的原料(nucleoside pool)、ACGT原料选择(DNA synthesis)、产品校对(proof reading)、和次品修复(mismatch repair)。这四道关卡哪个出问题,都会造成N个突变,为癌症发生贡献自己的力量。


上面说的都是细胞有问题的情况。没有任何问题的正常细胞就不会变成癌细胞了嘛?错啦。我们人在面对大量工作时,还会顶不住出问题呢,细胞也不例外啦。细胞如果天天和很多DNA损伤战斗,会很疲劳的。一不留神,有些损伤就会漏网。漏网的后果估计大家读完上文已经明白是啥了吧?为癌症事业添砖加瓦呗。


一旦癌细胞得势,他们还会疯狂上调损伤修理工厂的工作效率,大力加强保卫自己免受损伤伤害的能力。怎么?感觉和上面说的不一致?没错啦,就是上调,尤其是放化疗后。癌症复发为啥抗药(诱导DNA损伤的药物)更难治疗?就是因为它们的损伤修复能力已经炉火纯青。说DNA修复机制是把双刃剑很恰当:没有DNA修复机制会造成癌症;治疗癌症时我们会发愁怎么想办法把DNA修复机制搞掉。


总之,我建议大家别不加保护大量晒太阳(海滩那种最危险)、别抽烟喝酒、别呼吸污染的空气、别吃污染变质的食物、别......、反正就是别给DNA受损的机会,除非你对癌症有好感。



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