Nature重磅：毒性的甲醛是自身细胞的副产物

一直以为甲醛是室内装修材料释放的有毒物质，而有研究表明，甲醛竟然是人体自身细胞的副产物！家医小编为你介绍是怎么一回事。

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。