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【原標(biāo)題】：

甲醛不只損傷DNA，還有蛋白質(zhì)

【標(biāo)志詞語】：

甲醛 損傷 細(xì)胞 蛋白 蛋白質(zhì) 會對 跡象 布朗……

【正文開始】：

對于新裝修的房子，甲醛超標(biāo)是人們非常擔(dān)心的問題之一。那么，甲醛究竟是如何危害人體健康的呢？近日，發(fā)表在The American Journal of Pathology 雜志上的一項研究發(fā)現(xiàn)，甲醛產(chǎn)生的細(xì)胞損傷可能比之前認(rèn)為的要更加廣泛。

該研究的通訊作者、布朗大學(xué)的Anatoly Zhitkovich教授說：“甲醛不僅會破壞DNA，還會對蛋白質(zhì)形成損傷。一方面，破壞細(xì)胞核中的蛋白質(zhì)能夠削弱DNA損傷修復(fù)的應(yīng)激反應(yīng)，另一方面，受損蛋白的積累可以直接導(dǎo)致細(xì)胞故障或死亡?！边@項研究還證實之前一些動物研究中提出的問題，即是否甲醛會對神經(jīng)系統(tǒng)也會產(chǎn)生不利影響。

這篇新論文中，Zhitkovich的研究小組發(fā)現(xiàn)，讓3種人類肺細(xì)胞暴露在甲醛環(huán)境下引發(fā)了一系列的損傷和細(xì)胞反應(yīng)。他們觀察到了損傷蛋白廣泛積累的跡象（indications）。具體來說，這種跡象是指細(xì)胞中出現(xiàn)了一組特定的保護(hù)程序。它們的作用是在損傷蛋白的積累能夠殺死細(xì)胞之前清除它們。

損傷蛋白質(zhì)，究竟是怎么回事？

當(dāng)實驗室在研究細(xì)胞如何響應(yīng)甲醛帶來的DNA損傷時，Zhitkovich第一次想到了甲醛可能會損傷蛋白質(zhì)。他們的數(shù)據(jù)顯示，一個關(guān)鍵的抗癌蛋白在這個響應(yīng)中減少了很高的劑量。當(dāng)增加與甲醛的接觸時，該蛋白的存在本應(yīng)該是按比例提高的。

Human lung fibroblast cells were left alone on the left, exposed to formaldehyde for 1 hour in the middle and 3 hours on the right. The greater amount of green shows greater amounts of protein damage.

因此，在這項新研究中，他們開始尋找甲醛導(dǎo)致蛋白損傷的跡象，并且清楚地看到了這類跡象。他們發(fā)現(xiàn)，在短暫的甲醛暴露（formaldehyde exposures）后，細(xì)胞表現(xiàn)出大量的聚泛素化（polyubiquitination）。這個過程是對損傷蛋白進(jìn)行標(biāo)記，以便處理它們，防止積累。聚泛素化過程開始后不久，科學(xué)家們又觀察到了熱休克反應(yīng)。一組新的蛋白加入到了大規(guī)模的清理工作中。盡管細(xì)胞激活了防御反應(yīng)，但最終許多細(xì)胞依然沒有擺脫死亡的命運。

在一個實驗中，研究人員故意讓熱休克反應(yīng)中的一個關(guān)鍵蛋白失活，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞更容易死亡。與此同時，與甲醛沒有任何接觸的對照組細(xì)胞中既沒有出現(xiàn)聚泛素化反應(yīng)，也沒有出現(xiàn)熱休克反應(yīng)。

此外，科學(xué)家們還讓細(xì)胞暴露于已知的、只損傷DNA但不損傷蛋白質(zhì)的物質(zhì)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這種處理并沒有激發(fā)聚泛素化反或熱休克反應(yīng)，表明這兩種反應(yīng)不是細(xì)胞應(yīng)對甲醛帶來的DNA損傷產(chǎn)生的響應(yīng)。

解釋：為什么甲醛具有神經(jīng)毒性？

Zhitkovich說，這一發(fā)現(xiàn)或許可以解釋為什么甲醛會對神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生毒性。神經(jīng)元不能分裂或復(fù)制DNA，所以他們不容易受到“DNA損傷”類的影響。但損傷和錯誤折疊蛋白質(zhì)的積累特別容易對神經(jīng)元產(chǎn)生傷害。這正是這項新研究中發(fā)現(xiàn)的甲醛對細(xì)胞的另一種“傷害”。

Zhitkovich指出，動物研究表明，甲醛暴露會逐漸損毀大腦的功能，如記憶和學(xué)習(xí)。為了測試這一假說，他的研究小組已經(jīng)開始測試甲醛暴露對人類神經(jīng)元的影響。此外，他們也在調(diào)查，甲醛是只損傷特定類型的蛋白，還是對整體有毒性。

參考資料

Medicalxpress：Formaldehyde damages proteins, not just DNA

The American Journal of Pathology ：Formaldehyde Is a Potent Proteotoxic Stressor Causing Rapid Heat Shock Factor Protein 1 Activation and Lys48-Linked Polyubiquitination of Proteins

【閱讀延伸】：

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