吸烟有害健康是医学界的共识,长期吸烟可能引发肺癌、肠癌以及其他多种疾病。然而,吸烟究竟如何导致这些疾病?一项由美国和澳大利亚研究人员合作完成的研究为揭示吸烟与疾病之间的关联提供了重要线索。研究表明,香烟中包含的多种化学物质能够影响人体基因的表达,从而改变细胞功能,增加疾病风险。
吸烟可改变323种基因表达
来自澳大利亚和美国得克萨斯州圣安东尼奥的研究人员分析了1240名受调查者的血液白细胞样本,这些受调查者年龄在16岁至94岁之间。研究发现,在297名吸烟者中,大部分人体内与肿瘤、细胞死亡等相关的基因表达出现异常。具体而言,吸烟可改变323种基因的表达,这些基因涉及细胞增殖、凋亡、免疫应答等多个关键生物学过程。
基因表达是指细胞在生命过程中,将储存于脱氧核糖核酸(DNA)中的遗传信息经过转录和翻译,转变为具有生物活性的蛋白质分子。随后,这些蛋白质分子在人体内指导或启动特定的生理进程。因此,基因表达的改变可能直接导致细胞功能紊乱,进而引发疾病。
美国趣味科学网站援引研究团队负责人雅克·查尔斯沃思的话报道:“暴露在吸烟产生的烟雾中对基因表达的影响程度使我们惊讶。是否暴露在烟雾中的定义相当简单,就是吸烟或者不吸烟。”查尔斯沃思指出,医学界“很久之前”已发现吸烟会增加患癌风险,弱化人体免疫系统,引发心脏病、白内障等其他疾病,但这项研究首次从基因表达层面揭示了吸烟的分子机制。
烟中毒素影响基因表达
查尔斯沃思解释说,这项研究的最重要任务是“理解人体对吸烟行为的生物反应”。“现在我们知道一部分(患病)进程是基因改变的结果,”他说。吸烟产生的烟雾中含有超过4000种化学物质,包括一些有毒物质和致癌物质,如尼古丁、焦油、一氧化碳、苯并芘等。吸烟时,这些毒素经由血液进入肺部,然后分散至人体各个部分,与细胞中的DNA相互作用,导致基因表达异常。
研究报告指出,单个基因的活动可能影响一部分其他基因的表达,因此,这项研究无法确定哪种化学物质是影响基因的“幕后黑手”。然而,研究结果显示,“不仅是个体基因,基因相互作用的整个网络都受到吸烟影响”。这意味着吸烟可能通过扰乱基因调控网络,引发一系列连锁反应,最终导致疾病。
戒烟后基因表达可否扭转?
这项研究使用的样本来自参与“圣安东尼奥家庭心脏研究”的志愿者,这些志愿者均为墨西哥裔美国人。研究人员在报告中推测,吸烟可能会以同种方式影响其他族群的基因,但针对其他人群完成类似研究前,这仅是推测。查尔斯沃思认为,这项研究提供了研究“环境(对基因)影响”的机会。研究人员可经由追踪调查这些志愿者,判断吸烟这种“外在环境”对基因的影响是否可以修复。“我们可以观察戒烟或其他环境变化对基因表达的影响,”查尔斯沃思说,“我想知道,戒烟后,这些基因表达的变化是否可以扭转。”
总之,这项研究从分子层面揭示了吸烟对基因表达的广泛影响,为理解吸烟相关疾病的发病机制提供了新视角。未来,通过进一步研究戒烟对基因表达的逆转作用,或许能为吸烟者提供更科学的戒烟动力和健康指导。