알코올이 줄기 세포를 손상시키고 암 위험을 증가시키는 방법

: By 케탄 파텔, 케임브리지 대학교

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어떻게 알코올이 줄기 세포를 손상시키고 암 위험을 증가 시키는가?
사진 크레딧 : 최대 픽셀

담배를 피우면 사람이 자발적으로 노출되는 가장 흔한 발암 물질 일 것입니다. 그러나이 단순 물질이 어떻게 암을 조장하는지 명확하지 않습니다. 그러나 우리의 최신 연구유 전적으로 변형 된 마우스를 사용하여 가능한 메카니즘을 밝혀 냈습니다.

우리의 이전 연구는 알코올 유발 DNA 손상으로부터 우리를 보호하는 원리 메커니즘을 밝혀 냈습니다. 이 보호의 첫 단계는 알코올이 대사 될 때 신체에서 생성되는 독성 부산물 인 아세트 알데히드를 무해한 물질로 전환시키는 효소로 구성됩니다.

두 번째 보호 수준은 아세트 알데히드가 DNA에주는 손상을 수정하는 수리 시스템으로 구성됩니다. 이제 우리는이 연구를 확장하여 알코올을 비롯하여 그 독성 부산물이 어떻게 혈액을 공급하는 세포, 즉 혈액 줄기 세포의 DNA를 손상시키는지를 보여줍니다.

이 보호 기작을 손상시키는 유전 된 유전자 결함은 사람에게 흔합니다. 동남 아시아의 500m에 관해서는 아세트 알데히드 (첫 번째 보호 수준)를 다루기위한 생물학적 시스템이 없습니다. 이 지역 출신의 사람들은 종종 술을 마신 후에 얼굴이 붉어지며 종종 기분이 좋지 않습니다. 그들은 또한 식도암 위험이 증가합니다.

4 배의 피해 증가

우리는 유방의 단일 손실에 노출 된 후 이러한 손실의 손실을 모방하기 위해 유전자 변형 된 마우스가 혈액 세포에서 DNA 손상을 4 배 더 축적하므로 DNA 복구 시스템에 크게 의존하여 이들 세포가 돌이킬 수없는 DNA 손상이 축적됩니다.

아주 드문 일이지만 일부 사람들은 DNA 복구 시스템 (2 단계 보호)이 부족하여 손상을 취소합니다. 그들은 파괴적인 질병으로 고통받습니다. 판 코니 빈혈 혈액 생성, 혈액 암 및 다른 유형의 암으로 인한 조기 사망을 초래합니다.

두 가지 방어 기전이 결여 된 쥐를 사용하여 알콜 노출이 혈액 세포의 염색체에 손상을 주어 DNA가 포장 된 세포핵의 구조 인 염색체가 재 배열된다는 결론을 얻었다. 최첨단 DNA 시퀀싱 기술을 사용하여이 마우스에서 혈액을 공급하는 드문 줄기 세포의 게놈을 해독하여이 손상으로 어떻게 변형되는지 보여줍니다.

줄기 세포의 게놈이 손상되면 기능이 저하 될 수 있습니다. 그러나 이러한 생체 세포는 많은 수의 특수 혈액 세포를 생성하기 때문에 단일 줄기 세포의 변이 된 게놈이 많은 딸 세포로 전염 될 수 있습니다. 변형 된 게놈은 궁극적으로 변형 된 유전자로 이어지며, 경우에 따라 세포가 암이 될 수 있습니다.

확실성은 없지만 귀중한 통찰력

우리는 주로 생쥐의 혈액 세포를 연구했지만 알콜이 혈액 암을 일으킨다 고 확실히 말할 수는 없습니다. 그러나 알코올이 혈액 생성에 영향을 미치는 것은 잘 알려져 있습니다. 우리의 결과는 이것이 어느 정도 발생하는 이유를 설명합니다.

혈액을 연구 할 때의 가장 큰 장점은 실험적으로 검사하는 것이 쉽다는 것입니다. 이것은 특히 골수 이식으로 알려진 기술로 정량화되고 기능적으로 평가 될 수있는 혈액 줄기 세포의 경우입니다. 여기에는 줄기 세포를 이식하는 것이 포함되며, 줄기 세포는 더 이상 그러한 세포가없는 마우스로 평가할 수 있습니다. 시간이 지남에 따라 이식 된 줄기 세포는 새로운 혈액을 생산하기 시작하며 그렇게하는 효능은 이식 된 줄기 세포의 적합성과 관련이 있습니다. 그래서 혈액 줄기 세포 분석은 알코올이 체내의 다른 줄기 세포를 손상시킬 수있는 창자와 간을 만드는 것과 같은 창을 제공합니다.

우리의 새로운 연구는 우리의 중요한 줄기 세포에서 알코올이 어떻게 DNA를 손상시키는지를 설명합니다. 우리는이 손상이 강력한 보호 메커니즘에 의해 제한된다는 것을 보여 주지만,이 메커니즘의 유전 적 기능 장애는 사람에게 흔합니다. 그럼에도 불구하고 모든 보호 메커니즘과 마찬가지로 완벽하지도 않으며 압도 당할 수도 있다는 점을 강조하는 것이 중요합니다. 지구상에서 박테리아에서 포유 동물까지의 대부분의 생명체는이 보호 기작을 가지고 있지만 사람과 달리 소비를 위해 산업적 규모로 알콜을 생산할 수있는 능력을 아직 개발하지 못했습니다.