饮酒过量不止器官坏光光,连干细胞也遭殃

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喝酒很痛快,但你了解身体要付出的代价吗?

白居易的雪夜小饮赠梦得诗中提到:小酌酒巡销永夜,大开口笑送残年。酒,自古以来许多大文豪都颇好杯中物,甚至李白更号称酒仙三百六十日,日日醉如泥”,没有酒就写不出诗。酒的历史悠久,从古至今都与人们的生活息息相关。然而,小酌怡情,豪饮伤身,随着医学的发展,大众对于过度使用酒精的危害耳熟能详,不仅酒后可能失态,隔天也容易被宿醉所拖累而影响工作表现。然而,酒精伤害身体的程度,可不只一夜宿醉这么简单!影响范围包括了肝脏、心血管、血液疾病、肾脏、关节与骨骼、甚至可能引发癌症等,影响范围非常广大。

过去有无数的研究告诉我们,饮酒过量对健康的损害。2007 年世界卫生组织国际癌症研究中心(IARC),已经将乙醛(Acetaldehyde)列为一级致癌物。世界卫生组织强调:使用酒精是导致包括口腔癌、咽喉癌、喉癌、食道癌、肝癌、大肠癌和乳腺癌等多种癌症的其中一项风险因素,更可怕的是,随着酒精摄取的增加,罹患癌症的风险也随之大增。在英国就有一份研究指出,该国 4 % 的癌症由酒精引起,也就相当于每年有 12,800 人因酒精罹癌。

但是,喝酒究竟如何致癌,过去所知部份成因是酒精会令 T 细胞和 B 细胞受到损害,免疫功能降低,对癌的抵抗力下降;或因为影响贺尔蒙而导致乳腺癌发生。直到今年 1 月 4 日发表在国际顶级学术期刊《Nature》的一项研究指出,酒精会损伤干细胞的 DNA ,进而增加癌症发生率。这是科学家首次揭开饮酒和癌症之间直接关联。

酒精造成干细胞损伤,甚至染色体异常

这项研究由英国剑桥大学 MRC 分子生物学实验室 Ketan Patel 教授团队,透过染色体分析和 DNA 定序发现,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。过去研究中已知,酒精进入人体后,会先由乙醇去氢酶(ADH)代谢成乙醛,再透过乙醛去氢酶(ALDH2)代谢为为醋酸。乙醛是一种有害的化学物质,虽然在代谢过程中是个过客,但研究人员在实验中观察发现,在没有 ALDH2 基因的小鼠体内,骨髓细胞中的姊妹染色单体(sister chromatids) 交换次数增加了 2 倍以上,显示小鼠体内无法得到及时降解的乙醛让 DNA 变得不稳定,促进了姐妹染色单体的交换。若给予没有乙醛去氢酶的小鼠酒精,其细胞中 DNA 损伤是正常小鼠的四倍之多。这研究结果显示,能否借由乙醛去氢酶有效清除酒精,对是否造成 DNA 损伤极端重要。

缺乏降解乙醛的酶,会让骨髓细胞的 DNA 变得不稳定,而酒精会使这种情况更加严重。为了证实研究假设,研究人员剔除小鼠体中的 FANCD2 基因,这是一种能帮助不稳定的 DNA 进行修复的蛋白。一旦这个基因也被剔除,小鼠的染色体在形态上也出现了明显的异常。

本次研究除了发现酒精对 DNA 的伤害之外,还提供了身体如何自我保护的两道防线。第一道防线是称为醛去氢酶(ALDH)的酶家族。这些酶将有害的乙醛分解成乙酸,我们的细胞可以用作能源。细胞使用的第二道防线是多种 DNA 修复系统,大多数时候,它们可以修复和逆转不同类型的 DNA 损伤。但他们并不总是有效的,某些突变的细胞不能有效地进行这些修复。再者,纵然部分 DNA 断裂随后被修复,但是残留损害仍存在,包括某些区域被删除,染色体重新排列。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,影响不可谓不广。

饮酒对多数亚洲人而言,为害更大

研究人员在实验中发现,如果小鼠缺乏 ALDH2 ,DNA 的损伤就会累积。不幸的是,全球约有 5.4 亿人口有这样的遗传缺陷,且多集中在中国等东亚国家,因而这些国家食道癌的发病率也相对高很多。过去美国史丹福大学医学院高级研究员陈哲宏就曾指出,大陆有35%的民众体内基因缺乏 ALDH2 ,日本与韩国分别为 30% 、20% ,但台湾却有高达 47% 的民众缺乏 ALDH2,台湾人约每两人中,就有一人有“乙醛去氢酶缺乏症(ALDH2 Deficiency)”,此基因缺损盛行率是全球之冠,但特别的是,台湾高山族原住民没有此症状。这也是为什么很多平地人喝一点酒就会脸红,而原住民却不常因喝酒脸红的原因。

酒精可以带来愉悦的感觉,三五好友小酌助兴,是现代社会常见的社交活动,但饮酒必须适量。资助这项研究的英国癌症研究协会(Cancer Research UK)就声明,“乙醛会破坏和损害造血干细胞的 DNA ,导致染色体重新排列,永久改变干细胞 DNA 的排列顺序。”Patel 教授也说: “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,但重要的是要记住,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。”若不希望酒精伤害造血干细胞的 DNA ,导致细胞死亡而进一步诱发癌症,在举起酒杯前,还是多想一想吧!

延伸阅读:继免疫疗法与基因治疗,戒酒药物竟成抗癌新利器 !?

文 / Miggy Chang

参考文献:
1. https://www.nature.com/articles/nature25154
2. https://www.genengnews.com/gen-news-highlights/alcohol-boosts-cancer-risk-by-damaging-stem-cell-dna/81255341
3. https://www.theguardian.com/science/2018/jan/03/alcohol-can-cause-irreversible-genetic-damage-to-stem-cells-says-study

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