美国麻省理工学院的一项新研究表明,一种曾在药物和化工厂污染饮用水中发现的致癌物,对儿童的影响可能远比成人严重。近日,该研究发表在《自然—通讯》上。
研究表明,NDMA这种化学物质在生命早期接触后,引发癌变突变的风险要高得多。图源:MIT
NDMA(N-亚硝基二甲胺)可作为许多工业化学过程的副产物产生,也存在于香烟烟雾和加工肉类中。近年来,在某些配方药物如缬沙坦、雷尼替丁和二甲双胍中也检测到了NDMA。20世纪90年代,由于美国奥林化学公司的污染,马萨诸塞州威尔明顿的饮用水中也发现了该物质。2021年,一项研究表明,该水污染与威尔明顿儿童癌症发病率升高之间存在关联。
研究人员发现,饮用含有NDMA的化合物的水后,幼年小鼠的DNA损伤和癌症发生率显著高于成年小鼠。
这一发现可能有助于解释美国马萨诸塞州威尔明顿一处受污染地点附近居民中观察到的儿童癌症与产前接触NDMA之间的流行病学关联。该研究还表明,评估潜在致癌物对所有年龄段的影响至关重要。
“我们衷心希望从事安全性测试的机构能够改变现有的范式,开始研究年轻动物,以便在人们接触之前就能发现潜在的致癌物。”该论文通讯作者、麻省理工学院生物工程教授Bevin Engelward说。“作为癌症的解决方案,预防癌症显然比治疗癌症要好得多,因此我们希望能提前发现危险的化学物质,从而预防广泛的癌症风险。”
在这篇论文中,Engelward团队试图探究该化合物为何对儿童的影响似乎比对成人的影响更大。
大多数评估潜在致癌物的研究都是在至少4至6周大、通常更年长的小鼠身上进行的。在这项研究中,研究人员研究了两组小鼠:一组3周大(幼年),一组3个月大(成年)。每组小鼠饮用含有低浓度NDMA(约百万分之五)的饮用水,持续两周。
在体内,NDMA被一种名为CYP2E1的肝脏酶代谢。这会产生有毒代谢产物,通过向DNA碱基添加一种称为甲基的小化学基团来损伤DNA,形成称为加合物的损伤。
当研究人员检查小鼠的肝脏时,他们发现幼年小鼠和成年小鼠的DNA加合物水平相似。然而,在初始损伤发生之后的情况却存在显著差异。在幼年小鼠中,DNA加合物导致了双链DNA断裂的显著积累,这种断裂发生在细胞试图修复加合物时。这些断裂产生的突变最终导致了肝癌的发展。
在成年小鼠中,研究人员观察到,与幼年小鼠相比,基本上没有双链断裂,突变也显著减少。此外,即使经历了相同初始水平的DNA加合物,成年小鼠的肝脏也没有出现包括肿瘤在内的严重病理变化。
“我们当然不是说成年人对NDMA完全具有抵抗力。”该论文第一作者、麻省理工学院博士后Lindsay Volk说。“一切因素都会影响你对致癌物的易感性,无论是你的遗传、年龄、饮食等等。在成年人中,如果他们患有病毒感染、高脂饮食或长期酗酒,这都可能影响肝脏内的增殖,并可能使他们容易受到NDMA的伤害。”
相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-026-71753-w
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