最新研究:戒烟可增加保护性肺细胞

最新研究:戒烟可增加保护性肺细胞 调查结果表明,退出永远不会太晚。 Nuttaphong Sriset / Shutterstock

我们知道, 戒烟 是一个 降低风险的绝佳方法 发展中的肺癌。 但是直到现在,专家们还不确定为什么会这样。 我们的 最新研究 研究发现,在戒烟人群中,人体实际上为呼吸道补充了正常的非癌细胞,这些细胞有助于保护肺部,从而降低患癌的风险。

当单个无赖细胞获得称为突变的遗传变化时,就会发生癌症,这种变化指示该细胞忽略对其生长的所有正常限制, 使其迅速复制失控。 在我们的整个生命中,我们所有的细胞都以稳定的速率获得突变- 每年每细胞约20-50个突变。 幸运的是,这些突变中的绝大多数是完全无害的,不会以任何可测量的方式影响我们的细胞。

但是偶尔,突变会落在错误的细胞中的错误基因中,并将该细胞推向癌症的路径。 我们称这些基因改变 “驾驶员突变”。 为了使该细胞成为成熟的癌细胞,可能需要 这些驱动程序突变中有五到十个或更多.

由于DNA测序技术的进步,我们现在能够研究构成细胞遗传蓝图(称为基因组)的所有3亿个DNA碱基。 通过对吸烟者和从不吸烟者的肺癌细胞DNA进行测序,我们知道吸烟会增加突变的数量。

烟草致癌物与DNA的结合受到其化学性质的影响,这意味着某些类型的突变比其他类型的突变更可能发生。 对于烟草来说, 突变的“签名” 出现在基因组中,这与DNA损伤的其他原因不同。

我们的团队对肺癌发展的最早阶段很感兴趣。 具体而言,我们试图了解当正常细胞暴露于烟草烟雾时会发生什么情况。

为了对此进行研究,我们开发了从患者气道小活检中分离单个正常细胞,然后在培养箱中培养这些细胞以获得足够的DNA进行测序的方法。 然后我们 分析了632个细胞的基因组 来自16名研究参与者,其中包括XNUMX名从不吸烟者,XNUMX名前吸烟者和XNUMX名目前的吸烟者(均为中年或以上)以及XNUMX名儿童。


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在从未吸烟者中,我们发现细胞突变的数量随着年龄的增长而稳定增加。 因此,到某人60岁时,每个正常的肺细胞将包含约1,000-1,500个突变。 这些突变是由正常的生活磨损造成的,与我们在体内其他器官中看到的突变类型相同。 从不吸烟者中,只有约5%的细胞被发现有任何驱动突变。

最新研究:戒烟可增加保护性肺细胞 驱动程序突变是导致细胞癌变的原因。 RAJ C​​REATIONZS / Shutterstock

但是目前的吸烟者的情况却大不相同。 我们发现,每个肺细胞平均比我们从不吸烟的同龄人平均多携带了5,000个突变。 更为引人注目的是,吸烟者之间细胞之间的差异也急剧增加。

一些个体细胞具有10,000-15,000个突变,这比我们不吸烟的人预期的突变多十倍。 这些额外的突变具有我们所期望的烟草烟雾中化学物质的特征,从而证实了它们可以直接归因于香烟。

除了突变总数的增加,我们还看到了驱动程序突变数目的大幅增加。 在我们研究的所有当前吸烟者中,超过四分之一的肺细胞至少有一个驱动突变。 有些甚至有两三个。 鉴于此类突变中有五到十种会引起癌症,很明显,这些中年或老年吸烟者中的许多正常肺细胞很可能会癌变。

永远不会太晚退出

我们最令人兴奋的发现是在戒烟的人群中。 我们发现前吸烟者有两组牢房。 一组有当前吸烟者中见到的数千种额外突变,但另一组基本上是正常的。 正常细胞群的突变数量与我们从未吸烟者的细胞中看到的突变数量相同。

前吸烟者这一接近正常的细胞群是当前吸烟者的四倍。 这表明在有人停止吸烟后,这些细胞会增加,以补充呼吸道的内层。 即使在每天吸烟超过40年的前吸烟者中,我们也可以看到接近正常细胞的膨胀。

这一发现之所以如此令人兴奋,是因为该组接近正常的细胞可以预防癌症。 如果我们研究前吸烟者的肺癌细胞,它总是来自 严重受损的细胞群 –不是来自正常人群。

现在,我们知道癌症风险如此显着降低的原因是,人体会向呼吸道补充本质上正常的细胞。 下一步将是确定这组细胞如何避免暴露于香烟烟雾中造成损害,以及我们如何刺激它们恢复更多。

一种可能的解释-由过去的工作提出 鼠标模型 –在腺体深处埋有一组干细胞,这些干细胞产生气道分泌的粘液。 与气道表面相比,自然可以更好地保护该位置不受烟草烟雾的影响。

就目前而言,我们的研究重申,无论年龄多大,停止吸烟不仅会减慢进一步损害的积累,而且还能唤醒尚未受到过去生活方式选择损害的细胞。谈话

关于作者

Sam Janes,呼吸医学教授, UCL 和癌症,衰老和体细胞突变负责人Peter Campbell, 惠康信托桑格研究所

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.


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