每天吸一包煙會導致肺細胞發生150個突變

肺組織

惠康基金會桑格研究所、洛斯阿拉莫斯國家實驗室的研究人員發現，如果吸菸者每天吸一包香菸，每年每個肺細胞會累積150個額外的突變。這些科學家測量了不同人體器官中由吸菸所引起的遺傳性損傷，並且確定了吸菸導致DNA突變的幾種不同機制。

《科學》雜誌報道，該研究提供了一生中吸菸的數量與腫瘤中DNA突變數量的直接關係。最高的突變率發生在肺癌中，但是身體其他部分的腫瘤也存在與吸菸相關的突變――這解釋了吸菸為何會導致多種類型的癌症。

吸菸行為，每年至少會奪去600萬人的生命。如果照目前的趨勢繼續下去，世界衛生組織預測：本世紀將有超過10億人死於與菸草相關的疾病。在通過流行病學調查發現，吸菸至少與17種癌症相關，但是到目前為止還沒有人發現吸菸導致這些癌症的機制。

癌症是由細胞DNA中的突變引起的。在第一次綜合分析與吸菸相關癌症的DNA時，研究人員研究了5000多種腫瘤，對患有癌症的吸菸者與非吸菸者進行了比較。他們在吸菸者的DNA中發現了DNA損傷中某種特殊的分子特徵（稱為突變特徵），並計算了在不同的腫瘤中發現了多少這種特殊的突變。

研究者們發現，在一年的時間裡，平均每天吸一包香菸會導致每個肺細胞有150個突變。這些突變會成為基因損傷的起始點，而這會最終導致癌症。每個癌細胞內的突變數目不同，但是該研究顯示，菸草會導致額外的突變。

每天一包煙每年引起不同種類細胞突變的數目

該論文的第一作者、來自洛斯阿拉莫斯國家實驗室的盧德米爾·山德羅夫（Ludmil Alexandrov）博士說：“以前，我們有大量的流行病學證據將吸菸與癌症聯繫起來，但現在我們可以真正地觀察和量化吸菸所導致的DNA分子變化。這解釋了為什麼吸菸者患肺癌的風險更高。”

其他器官也會受到影響。研究表明，一天一包煙每年所導致的細胞突變，每個喉部細胞平均約為97個、咽部39個、口腔23個、膀胱18個、肝臟6個。

到目前為止，還未完全弄清吸菸如何在不直接接觸煙霧的身體部分“發展”癌症。然而，該研究揭示了吸菸導致這些突變的不同機制，這取決於受影響的身體區域。

該論文的作者之一，英國倫敦國王學院環境致癌物的教授大衛·菲利普（David Phillips）說：“研究結果包括預料中的和預料外的，而且它揭示了直接影響和間接影響的關係。菸草中的致癌物主要見於吸入煙霧直接接觸的器官中。相對的，身體的其他細胞則只是受到間接損傷。吸菸似乎會影響這些細胞中的關鍵機制，從而使DNA突變。”

該研究發現了至少5種不同的有吸菸所導致的DNA損傷過程。其中最普遍的是在所有癌症中都被發現的突變特徵。在這種情況下，吸菸似乎加快了DNA突變的速度。

論文的聯合作者麥克·斯特拉頓（Mike Stratton）教授說：“每種癌症的基因組都提供了一種‘考古記錄’，它寫在DNA代碼自身上，暴露了導致癌症的突變。我們的研究表明，吸菸導致癌症的方式比我們想象的更復雜。確實，我們並不完全瞭解導致許多癌症的根本原因，我們對其隱藏的機制瞭解很少。但這項關於吸菸的研究告訴我們，研究癌症的DNA可以為研究癌症提供新的線索，從而得知如何預防癌症。”

編輯：馬韜

參考：http://medicalxpress.com/news/2016-11-day-year-mutations-lung-cells.html

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