Nat:细胞产生毒性的甲醛机制 一碳循环 叶酸增甲醛

顾汉现

Nature：重磅！揭示我们自己的细胞产生毒性的甲醛机制

一碳循环的关键通路，它被用来制造生命的构成元件，如DNA和某些氨基酸  叶酸增甲醛

2017-08-24 20:37

图片来自CC0 Public Domain。

2017年8月24日/生物谷BIOON/---在一项新的研究中，来自英国医学研究委员会（MRC）分子生物学实验室的研究人员揭示出我们体内的一些有毒性的甲醛并不是来自我们的环境，它是我们自身的细胞中的一个至关重要的反应的副产物。这可能为开发癌症疗法提供新的靶标。他们发现甲醛是一种关键的被称作“一碳循环（one carbon cycle）”的过程的副产物。这种一碳循环利用叶酸构建DNA和必需氨基酸，它们都是细胞发挥功能和增殖所必需的。相关研究结果于2017年8月16日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Mammals divert endogenous genotoxic formaldehyde into one-carbon metabolism”。

论文通信作者、MRC分子生物学实验室科学家Ketan Patel博士说，“一段时间以来，我们已知道我们必须在我们的体内产生甲醛，但是我们之前并不知道它是如何产生的。我们如今发现一些甲醛具有一种意想不到的来源：一种被称作一碳循环的关键通路，它被用来制造生命的构成元件，如DNA和某些氨基酸。这种一碳循环是一种基础过程，存在于所有生命形式中。”

甲醛是一种毒性分子，这是因为它能够导致DNA损伤。然而，我们的细胞有两道防线抵抗甲醛的威胁。首先，一种酶将甲醛转化为一种不那么危险的化合物，即甲酸。其次，甲醛导致的DNA损伤能够通过DNA修复酶加以修复。

这些发现为开发抗癌药物提供一种新的靶标，这是因为一些类型的癌症，特别是BRCA1或BRCA2乳腺癌，缺乏DNA修复酶，这样就不能够保护它们自己免受甲醛毒性带来的损伤。这些研究人员发现利用叶酸处理实验室培养的细胞会导致甲醛释放，于是猜测这可能给BRCA癌细胞的DNA造成致命性的损伤，这是因为这些癌细胞不能够修复这种损伤。健康的周围细胞将不会遭受损伤，这是因为它们具有功能性的DNA修复机制。

Patel评论道，“这种一碳循环已是开发抗癌药物的一个关键靶标，而且令人激动的是，这项研究为利用这种通路开展癌症研究打开了新的机遇。”

双重作用

这些研究人员吃惊地发现毒性的甲醛也在细胞中发挥着一种积极的作用，这是因为它也反常地促进这种一碳循环。甲醛被转化为甲酸，这种一碳循环利用甲酸制造生命的构成元件。

Patel说，“令人吃惊的是，尽管体内产生这种具有强烈毒性的甲醛，但是它随后被转化为促进这种一碳循环的物质。因此，有毒的物质被转化为对身体有用的物质，它们随后被用来制造某些氨基酸和DNA。叶酸和甲醛都具有两面：有益的一面，这是因为它们提供细胞存活和生长所需的构成元件；危险的一面，这是因为甲醛能够导致DNA损伤。”

这一发现提示着癌细胞如何可能能够抵抗当前使用的阻断叶酸进入一碳循环的化疗药物，如甲氨蝶呤。这些研究人员指出一旦这种叶酸通路被阻断，癌细胞可能能够切换到利用这种新发现的甲酸通路制造它们进行增殖所需的DNA和蛋白，从而持续地存活下来。

尽管这项研究证实增加叶酸摄入会导致更大的甲酸毒性，但是它是在实验室培养的细胞中开展的，这些细胞被给予高剂量的叶酸，而且经过基因改造后不能够处理甲醛。这些研究人员提醒道，对于活的动物食用叶酸是否会产生任何整体效果，还没有确切的结论。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Guillermo Burgos-Barragan, Niek Wit, Johannes Meiser et al. Mammals divert endogenous genotoxic formaldehyde into one-carbon metabolism. Nature, Published online 16 August 2017, doi:10.1038/nature23481

http://www.nature.com/nature/jou ... oxtrotcallback=true

http://news.bioon.com/article/6708798.html



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顾汉现

甲醛 （化学物质）

甲醛，化学式HCHO或CH₂O，式量30.03，又称蚁醛。无色气体，有特殊的刺激气味，对人眼、鼻等有刺激作用。气体相对密度1.067（空气=1），液体密度0.815g/cm³（-20℃）。熔点-92℃，沸点-19.5℃。易溶于水和乙醇。水溶液的浓度最高可达55%，通常是40%，称做甲醛水，俗称福尔马林（formalin），是有刺激气味的无色液体。
有强还原作用，特别是在碱性溶液中。能燃烧，蒸气与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限7%-73%（体积）。着火温度约300℃。
甲醛可由甲醇在银、铜等金属催化下脱氢或氧化制得，也可由烃类氧化产物分出。用作农药和消毒剂，制酚醛树脂、脲醛树脂、维纶、乌洛托品、季戊四醇和染料等的原料。
工业品甲醛溶液一般含37%甲醛和15%甲醇，作阻聚剂，沸点101℃。
中文名 甲醛 英文名 Formaldehyde 别    称 蚁醛、福尔马林 化学式 HCHO 分子量 30.03 CAS登录号 50-00-0 EINECS登录号 200-001-8 熔    点 -92℃ 沸    点 -19.5℃ 水溶性 易溶于水 外    观 无色气体

目录
1 物理性质
2 化学性质
3 制备方法
4 应用领域
▪ 化学工业
▪ 木材工业
▪ 纺织产业
▪ 防腐溶液
5 相关限制
6 危害防控
▪ 毒理学资料
▪ 生态学资料
▪ 人体危害
▪ 中毒症状
7 来源
8 检测方法
▪ 分光光度法
▪ 电化学法
▪ 色谱法
▪ 检测仪器
9 去除方法
▪ 通风法
▪ 物理吸附
▪ 负离子法
▪ 治理误区



消毒和殺菌滅藻
因為它可以殺死大多數細菌和真菌（包括其孢子）甲醛的水溶液可以作為消毒劑使用。甲醛溶液用於局部施用藥物以使皮膚乾燥，例如治療疣。許多水族養殖愛好者使用甲醛處理寄生蟲淡水性白點蟲病和海水白點蟲。
甲醛於產製類毒素疫苗時用於滅活該細菌。它也於疫苗生產過程中用來殺死不需要的病毒和細菌以免污染疫苗。尿路感染也常使用甲醛的衍生物(烏洛托品)來治療，它可以防止濫用抗生素和產生耐藥性細菌。在酸性環境中烏洛托品在腎臟轉化為甲醛，然後在尿道中行成抗菌作用。一些外用藥膏化妝品和個人衛生產品中含有甲醛的衍生物作為防止潛在有害細菌的生長。
組織標本固定液及防腐劑
用福爾馬林注射，保存一個巨型烏賊標本。
甲醛保存或固定組織或細胞。經由的蛋白質伯氨基NH2-與CH2-連接。在室溫下以每小時約一毫米，4％甲醛的溶液固定病理組織標本。甲醛型溶液也可用於防腐消毒和暫時保存人類和動物的遺骸。
福馬林(Formalin)，是甲醛含量為35%至40%(一般是37%)的水溶液，也加入10%～15%的甲醇防止聚合。具有防腐、固定屍體、消毒和漂白的功能，不同領域各有其作用，具有刺鼻的氣味。
危險性
甲醛是最常見的室內空氣污染毒物，約有三千多種不同建築材料均含有甲醛[來源請求]，主要來源為纖維板、三夾板、隔音板、保麗龍等裝潢材料。目前甲醛已被世界衛生組織確定為致癌和致畸型物質，室內濃度達0.5 mg/m3會使人體產生流淚及眼睛異常敏感的症狀。長期接觸低劑量甲醛可引起慢性呼吸道疾病，引起鼻咽癌、結腸癌、腦瘤、細胞核基因突變等。[5][6]
甲醛對皮膚及黏膜有刺激性作用，比如咽喉和眼睛鼻腔等，造成这些位置水肿，发炎、溃烂，甚至最后导致鼻咽癌等严重病变。接觸過甲醛的皮膚可能出現過敏現象，嚴重者甚至會導致肝炎、肺炎及腎臟損害。
对婴幼儿的孕妇危害更加严重，可导致怀孕期间胎儿停止生长发育，心脑发育不全，严重可导致胎儿畸形和流产等严重后果。[來源請求]孕期甲醛暴露可能会增加自然流产的发生风险。[7]
因為甲醛樹脂被用於各種建築材料，包括膠合板、毛毯、隔熱材料、木製產品、地板、煙草、裝修和裝飾材料，且因為甲醛樹脂會緩慢持續放出甲醛，因此甲醛成為常見的室內空氣污染之一。甲醛一般會從源頭慢慢釋出，新製產品在最初數月內所釋出的甲醛量最高，一段時間後，釋出的甲醛量便會漸漸降低。
甲醛若在空氣中的濃度超過0.1 mg/m3，會導致眼睛和黏膜細胞的傷害。在體內，甲醛可能導致蛋白質不可逆的與DNA鍵結。動物實驗顯示暴露在大劑量的甲醛中會使得鼻子與喉嚨致癌的機率增加。然而在大部份的建築內甲醛含量濃度不足以產生致癌性。美国国家环境保护局將甲醛分類為可能致癌物質，国际癌症研究机构（IARC）則将其分類為人類致癌物質。
2009年3月，美国安全化妆品运动组织的一份报告中指出，强生等公司的婴儿产品含有致癌物质甲醛和二恶烷。（见1,4-二噁烷#强生。）
2010年7月31日，中华人民共和国中华全国工商业联合会家具装饰业商会举办了“对甲醛零容忍”新闻发布会，作为对中华人民共和国国家安监总局检测事件的回应。中华人民共和国国家安监总局对全国85家木质家具制造企业的检测结果显示70%以上的家具企业生产环境有毒物质浓度超标，严重影响工人的健康。发布会代表家具制造行业发表“对甲醛零容忍”宣言。[8]

详细：

https://baike.baidu.com/item/%E7%94%B2%E9%86%9B/167033

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%94%B2%E9%86%9B



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邓文龙

维生素是细胞内致癌物质“甲醛”的来源，但也有解毒的机制

来源：Technews 科技新报

2017-08-25 21:46

叶酸（维生素 B9）是细胞合成 DNA 与某些氨基酸必须，因此对快速的细胞分裂和生长十分重要（如胚胎发育、造血及癌细胞生长）。今年发布于《自然》期刊的研究发现，叶酸还会被细胞代谢为致癌物“甲醛”。

甲醛是无色刺激性气体，对眼、鼻皆具刺激作用，短期间吸入过多时会伤害呼吸道导致头痛、水肿等。甲醛进入细胞后还会伤害 DNA 造成基因突变，长期暴露可能致癌，国际炎症研究总署（IARC）指出甲醛极可能与鼻咽癌及白血病有关，也可能与肺部、口腔、咽部、胰脏及脑部癌症的产生有关。

英国的 Patel 教授先前已发现细胞在进行新陈代谢过程中会自发产生甲醛，但确切来源并不清楚。所幸细胞内有两种应付甲醛毒性的方法：一是借由酵素催化将甲醛转化为无毒性的甲酸酯（formate），并将其运用于生成 DNA、蛋白质；二是待甲醛伤害 DNA 后透过 DNA 修复系统将损坏复原。他的实验也已证实，若细胞内上述两项机制活性低下时，细胞内 DNA 损伤会大量累积。

而最新的研究发现，叶酸是细胞内甲醛的来源之一。因此若能同时抑制癌细胞清除甲醛毒性的能力，并且给予大量叶酸，则癌细胞会因累积过多甲醛死亡。但 Patel 教授对他们的发现能否用于治疗癌症病患仍持保留态度，因为他们还未进行动物及人体试验。(生物谷 Bioon.com)

http://news.bioon.com/article/6708876.html



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