肺癌,这个无声的杀手,长期以来一直是全球癌症死亡的主要原因。它的阴影下,吸烟总是一个绕不开的话题。每当我们吸入一口香烟的烟雾,无数的化学致癌物就潜入我们的身体,它们攻击我们的DNA,引发突变,这些突变日积月累,最终可能演变成肺癌。
然而,吸烟与肺癌之间的确切联系一直是一个谜。我们知道吸烟者患病的风险更高,但为何有些人即使吸烟多年也能幸免于难?上海交通大学的科学家在《自然·遗传学》上发表的一篇论文,为我们揭开了这层神秘的面纱。
研究团队发现,随着年龄的增长,即便是不吸烟的人,他们的肺细胞也会积累突变。但吸烟者的突变频率更是显著升高,而且这种增加与吸烟量成正比。令人惊讶的是,当吸烟量达到一个临界点(大约23包/每年)时,突变的频率似乎达到了一个“天花板”,不再增加。这可能表明我们的身体有一种内在的保护机制,能够在一定程度上避免突变的无限累积。
为了深入探究这一现象,科学家们采用了单细胞全基因组测序技术,分析了33名不同年龄、不同吸烟史的参与者的肺细胞。这项技术能够揭示每个细胞独特的突变集合,帮助我们更准确地理解吸烟和年龄对突变的影响。
研究结果显示,尽管吸烟者的肺细胞中存在大量突变,但在正常肺细胞中并未观察到肺癌驱动基因中体细胞突变的显著富集。这意味着,尽管突变普遍存在,但并非所有突变都会直接导致癌症。
此外,研究还发现吸烟者的肺细胞中存在特定的突变特征,这些特征与吸烟者肺肿瘤中的特征相似。这表明吸烟和衰老可能通过相似的分子机制影响肺细胞的突变谱。
这项研究不仅为我们提供了一个全新的视角,帮助我们理解吸烟如何增加肺癌风险,更重要的是,它揭示了为什么大多数吸烟者从未患过肺癌。这可能与我们身体的自我保护机制有关,这种机制可能涉及到提高DNA修复的准确性,或是优化对烟草烟雾中有害物质的解毒作用。
随着我们对这些分子机制的理解不断加深,未来我们或许能够开发出更有效的预防和治疗策略,保护更多人免受肺癌的威胁。这项研究是向这个目标迈出的重要一步,它让我们对肺癌的认识更加深入,也为我们提供了新的希望。
参考文献:Huang Z, Sun S, Lee M, et al. Single-cell analysis of somatic mutations in human bronchial epithelial cells in relation to aging and smoking[J]. Nature genetics, 2022, 54(4): 492-498.