飲酒過量不止器官壞光光,連幹細胞也遭殃

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喝酒很痛快,但你了解身體要付出的代價嗎?

白居易的雪夜小飲贈夢得詩中提到:小酌酒巡銷永夜,大開口笑送殘年。酒,自古以來許多大文豪都頗好杯中物,甚至李白更號稱酒仙三百六十日,日日醉如泥」,沒有酒就寫不出詩。酒的歷史悠久,從古至今都與人們的生活息息相關。然而,小酌怡情,豪飲傷身,隨著醫學的發展,大眾對於過度使用酒精的危害耳熟能詳,不僅酒後可能失態,隔天也容易被宿醉所拖累而影響工作表現。然而,酒精傷害身體的程度,可不只一夜宿醉這麼簡單!影響範圍包括了肝臟、心血管、血液疾病、腎臟、關節與骨骼、甚至可能引發癌症等,影響範圍非常廣大。

過去有無數的研究告訴我們,飲酒過量對健康的損害。2007 年世界衛生組織國際癌症研究中心(IARC),已經將乙醛(Acetaldehyde)列為一級致癌物。世界衛生組織強調:使用酒精是導致包括口腔癌、咽喉癌、喉癌、食道癌、肝癌、大腸癌和乳腺癌等多種癌症的其中一項風險因素,更可怕的是,隨著酒精攝取的增加,罹患癌症的風險也隨之大增。在英國就有一份研究指出,該國 4 % 的癌症由酒精引起,也就相當於每年有 12,800 人因酒精罹癌。

但是,喝酒究竟如何致癌,過去所知部份成因是酒精會令 T 細胞和 B 細胞受到損害,免疫功能降低,對癌的抵抗力下降;或因為影響賀爾蒙而導致乳腺癌發生。直到今年 1 月 4 日發表在國際頂級學術期刊《Nature》的一項研究指出,酒精會損傷幹細胞的 DNA ,進而增加癌症發生率。這是科學家首次揭開飲酒和癌症之間直接關聯。

酒精造成幹細胞損傷,甚至染色體異常

這項研究由英國劍橋大學 MRC 分子生物學實驗室 Ketan Patel 教授團隊,透過染色體分析和 DNA 定序發現,酒精的初級代謝產物乙醛會導致小鼠造血幹細胞 DNA 雙鏈斷裂。過去研究中已知,酒精進入人體後,會先由乙醇去氫酶(ADH)代謝成乙醛,再透過乙醛去氫酶(ALDH2)代謝為為醋酸。乙醛是一種有害的化學物質,雖然在代謝過程中是個過客,但研究人員在實驗中觀察發現,在沒有 ALDH2 基因的小鼠體內,骨髓細胞中的姊妹染色單體(sister chromatids) 交換次數增加了 2 倍以上,顯示小鼠體內無法得到及時降解的乙醛讓 DNA 變得不穩定,促進了姐妹染色單體的交換。若給予沒有乙醛去氫酶的小鼠酒精,其細胞中 DNA 損傷是正常小鼠的四倍之多。這研究結果顯示,能否藉由乙醛去氫酶有效清除酒精,對是否造成 DNA 損傷極端重要。

缺乏降解乙醛的酶,會讓骨髓細胞的 DNA 變得不穩定,而酒精會使這種情況更加嚴重。為了證實研究假設,研究人員剔除小鼠體中的 FANCD2 基因,這是一種能幫助不穩定的 DNA 進行修復的蛋白。一旦這個基因也被剔除,小鼠的染色體在形態上也出現了明顯的異常。

本次研究除了發現酒精對 DNA 的傷害之外,還提供了身體如何自我保護的兩道防線。第一道防線是稱為醛去氫酶(ALDH)的酶家族。這些酶將有害的乙醛分解成乙酸,我們的細胞可以用作能源。細胞使用的第二道防線是多種 DNA 修復系統,大多數時候,它們可以修復和逆轉不同類型的 DNA 損傷。但他們並不總是有效的,某些突變的細胞不能有效地進行這些修復。再者,縱然部分 DNA 斷裂隨後被修復,但是殘留損害仍存在,包括某些區域被刪除,染色體重新排列。而這些遺傳變化接下來會被傳遞到無數源自這些造血幹細胞的後代,影響不可謂不廣。

飲酒對多數亞洲人而言,為害更大

研究人員在實驗中發現,如果小鼠缺乏 ALDH2 ,DNA 的損傷就會累積。不幸的是,全球約有 5.4 億人口有這樣的遺傳缺陷,且多集中在中國等東亞國家,因而這些國家食道癌的發病率也相對高很多。過去美國史丹福大學醫學院高級研究員陳哲宏就曾指出,大陸有35%的民眾體內基因缺乏 ALDH2 ,日本與韓國分別為 30% 、20% ,但台灣卻有高達 47% 的民眾缺乏 ALDH2,台灣人約每兩人中,就有一人有「乙醛去氫酶缺乏症(ALDH2 Deficiency)」,此基因缺損盛行率是全球之冠,但特別的是,台灣高山族原住民沒有此症狀。這也是為什麼很多平地人喝一點酒就會臉紅,而原住民卻不常因喝酒臉紅的原因。

酒精可以帶來愉悅的感覺,三五好友小酌助興,是現代社會常見的社交活動,但飲酒必須適量。資助這項研究的英國癌症研究協會(Cancer Research UK)就聲明,「乙醛會破壞和損害造血幹細胞的 DNA ,導致染色體重新排列,永久改變幹細胞 DNA 的排列順序。」Patel 教授也說: 「一些癌症發展的源頭就在於 DNA 損傷,雖然這些損傷通常是偶然發生,但重要的是要記住,酒精清除和 DNA 修復系統並不完美,酒精仍然可以以不同的方式導致癌症。」若不希望酒精傷害造血幹細胞的 DNA ,導致細胞死亡而進一步誘發癌症,在舉起酒杯前,還是多想一想吧!

延伸閱讀:繼免疫療法與基因治療,戒酒藥物竟成抗癌新利器 !?

文 / Miggy Chang

參考文獻:
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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