Science重大發現：1天1包煙有多可怕？每年150個突變！

健康 11-05

近日，科學家們研究了吸煙對身體不同器官所造成的災難性的基因損傷，鑒定出了吸煙導致突變背後多種不同的機制。來自英國Wellcome Trust Sanger研究所、美國Los Alamos國家實驗室等機構的科學家們發現，每天吸一包煙的「吸煙者」每年每個肺細胞（lung cell）中會累積平均150個額外突變。

11月4日，發表在Science雜誌山的這一項研究（論文題目：Mutational signatures associated with tobacco smoking in human cancer）提供了吸煙數量與腫瘤DNA中突變數量之間的直接關聯。其中，肺癌中觀察到的突變率最高，但身體其它部分的腫瘤中也包含了這些吸煙相關的突變。這一結果解釋了為什麼吸煙會導致多種人類癌症。

超5000個腫瘤、17種癌症類型

吸煙每年會帶走至少六百萬人的生命。如果目前的趨勢持續下去，WHO預計，本世紀會有超過10億煙草相關的死亡。從流行病學角度，吸煙與至少17種人類癌症相關，但直到現在，還沒有人找到吸煙導致其中許多癌症背後的機制。

在這一研究中，研究者們首次對與吸煙相關的癌症DNA進行了綜合分析，研究了超過5000個腫瘤（來自17種不同的癌症類型）的體細胞突變和DNA甲基化，對吸煙者和從不吸煙的患者的腫瘤進行了比較。他們在吸煙者的DNA中發現了DNA損傷特定的分子指紋——稱為突變標籤（mutational signature），並且統計了在不同的腫瘤中會出現多少這些特定的突變。

Science重大發現：1天1包煙有多可怕？每年150個突變！

An infographic describing the yearly number of mutations produced in a given type of cell by smoking a pack of cigarettes a day.

各器官突變數不同，肺細胞1年累積150個

科學家小組發現，平均來說，每天吸一包煙會導致每個肺細胞（each lung cell）每年出現150個突變。這也解釋了為什麼吸煙者患肺癌的風險會更高。

其它器官也受到了影響。具體來說，每天吸一包煙會導致喉部（larynx）每年每個細胞平均產生97個突變，咽部（pharynx）每年每個細胞平均產生39個突變，口中（mouth）每年每個細胞平均產生23個突變，膀胱中每年每個細胞平均產生18個突變，肝臟中每年每個細胞平均產生6個突變。

直到現在，科學家們還沒有完全弄清楚，吸煙如何增加了身體中不與煙直接接觸部位的患癌風險。參與該研究的David Phillips教授解釋道：「直接DNA損傷導致的突變主要發生在與吸入的煙霧直接接觸的器官中。相比之下，機體中的其它細胞遭受的只是間接損傷，因為吸煙似乎影響的是這些細胞的關鍵機制，再反過來改變DNA。」

該研究的第一作者Ludmil Alexandrov博士說：「之前，有大量的流行病學證據表明吸煙與癌症的關聯，但現在，我們能夠真正的觀察和量化吸煙導致的DNA中的分子變化。」

通訊作者Michael R. Stratton教授表示：「我們的研究表明，吸煙導致癌症的途徑比我們想像的要複雜。這一研究告訴我們，研究癌症中的DNA可以為弄清癌症的發展提供新思路，從而有望找到預防癌症的方法。」

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吸煙的深刻「烙印」

當然，Science上的這一研究並不是吸煙影響DNA的唯一證據。今年9月，發表在Circulation: Cardiovascular Genetics上的一項研究中（題目：Epigenetic Signatures of Cigarette Smoking），科學家們對來自16000人的血液樣本進行了研究，比較了吸煙者（包括戒煙者）的DNA甲基化修飾。

結果顯示，與不吸煙者相比，超7000個基因存在與吸煙相關的DNA甲基化修飾，數量約佔人類基因組的1/3。重要的是，即便戒煙，這些修飾依然會存在。雖然大多數被「修改」的基因會在戒煙5年內「恢復」，但是仍然有一些被修飾的基因在戒煙30年後，依然留有香煙的「烙印」。

讓人無奈的二手煙

除了主動吸煙者，世界上還有很多受二手煙危害的人。研究指出，中國有近7.4億人每天暴露於二手煙霧危害之下，其中1.82億為兒童。近日，科學家們也找到了二手煙致癌背後的新機制。

7月8日，發表在PLOS ONE上的一項研究（論文題目：Exposure of Human Lung Cells to Tobacco Smoke Condensate Inhibits the Nucleotide Excision Repair Pathway）指出，煙草煙霧對DNA完整性具有雙重影響：它不僅破壞DNA，還抑制了DNA損傷修復的一個關鍵過程。具體來說，肯塔基大學的研究人員鑒定出了煙草煙霧促進肺癌發展的一個新途徑：抑制一種名為核苷酸切除修復的DNA修復過程。

結語

每次有以上這些研究出來，很多煙民都會調侃道：「吸煙危害這麼大，讓我抽根煙壓壓驚。」可玩笑歸玩笑，小編還是想再次提醒一句：珍愛生命，吸煙有害健康。

參考資料：

Medicalxpress：Smoking a pack a day for a year causes 150 mutations in lung cells

Science：Mutational signatures associated with tobacco smoking in human cancer

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