研究人员发现如何保护基因组免受代谢毒素甲醛的影响，这种存在于与早衰和骨髓性白血病相关的罕见先天性疾病AMeD中。通过利用人类细胞和一种新的动物模型，研究团队能够模拟AMeD症状，为潜在的新治疗方法铺平了道路。
由Josep Carreras白血病研究所和科隆大学的科学家主导的合作研究揭示了在AMeD这种与早衰和骨髓性白血病相关的罕见遗传疾病中，基因组如何保护自己免受代谢毒素甲醛的影响。通过采用人类细胞和一种新型动物模型来模拟AMeD的症状，他们的发现为治疗策略提供了新的思路。
AMeD综合症是一种严重的遗传疾病，影响儿童，特征是加速衰老、发育迟缓和骨髓衰竭，可能进展为骨髓增生异常综合症和急性髓性白血病。该病是由于ADH5和ALDH2基因的突变引起的，这些基因在将环境毒素甲醛转化为较少有害物质中起着关键作用。然而，在AMeD患者中，甲醛在细胞内累积，损害细胞成分并超负荷修复系统。
甲醛是一种简单而高度反应的有机化合物，存在于多种来源中，包括建筑材料、家居产品、香烟烟雾和汽车尾气。此外，它还可以作为代谢的副产品在我们自己的细胞内生成。在正常生长过程中，细胞自然产生这种反应性毒素，如果没有有效解毒，可能会导致问题。幸运的是，细胞配备了多种修复机制以减轻甲醛造成的损害。
研究人员长期以来一直对哪些解毒和修复系统在抵御甲醛毒性方面最有效感到好奇，特别是因为该化合物可以影响许多细胞成分，导致不同类型的损害，需要不同的修复方法。然而，确定合适的体内模型直到现在才被证明具有挑战性。
最近，由德国科隆大学的Bjoern Schumacher教授和Josep Carreras白血病研究所的Lucas Pontel博士主导的研究，引入了一种可以基因管理的AMeD动物模型。这项研究发表在《核酸研究》期刊上，利用线虫C. elegans和来自患者的人类细胞，以确定在不同发育阶段、成年和衰老过程中保护基因组免受甲醛影响的关键机制。
研究人员发现至少三种独特的机制可以对抗甲醛引起的DNA损伤：1）在胚系和早期胚胎阶段，主要的修复方法是全基因组核苷酸切除修复，这一系统擅长大规模修复DNA，通常用于保护细胞免受紫外线损伤。2）在成年和非分裂细胞中，DNA复制处于不活跃状态，标准的转录耦合修复机制通过解决正在转录的基因中的DNA损伤来应对甲醛毒性。3）在发育过程中的细胞分裂期间，转录耦合修复系统的特定分支独立于典型的核苷酸切除修复，有效地解决DNA-蛋白质交联。
识别这些关键的修复机制以应对甲醛引起的损伤具有重要意义。此外，研究团队发现已知的抗氧化剂和甲醛中和剂N-乙酰-L-半胱氨酸（NAC）可以逆转在AMeD动物模型以及DNA修复缺陷人类细胞中观察到的大部分毒性，为可能的治疗方法提供了意外的提示，以减轻甲醛的有害影响。
尽管这项研究仍处于临床前阶段，但科学家们对它能够激发新的治疗和饮食策略以减少这种代谢毒素的毒性抱有乐观态度，这不仅适用于AMeD患者，也适用于有癌症家族史的人。
这项研究部分得到了美国国家卫生研究院（NIH）、德意志Jose Carreras白血病基金会、德国研究基金会、欧洲联盟下一代基金以及西班牙科学与创新部的资金支持。撰写此文本时未使用任何AI系统。
