根据最近的估计,来自50 个国家 地区的超过 1 4 亿人经常通过饮用水接触砷。暴露水平大大超过世界卫生组织规定的准则值(10微克 升)。饮
根据最近的估计,来自50 个国家/地区的超过 1.4 亿人经常通过饮用水接触砷。暴露水平大大超过世界卫生组织规定的准则值(10微克/升)。饮用水中长期接触砷会导致包括皮肤癌在内的多种癌症,这是一个既定的事实。
不幸的是,关于调节砷介导的致癌作用的潜在生物学机制的数据普遍缺乏。此外,迄今为止,预防和治疗砷介导的致癌作用的方法仍然难以捉摸。
芝浦工业大学 (SIT) 和名古屋大学的研究人员最近能够确定抑制致癌作用的潜在生物学机制。通过体外研究,研究小组已经能够证明骨化三醇或活化的维生素 D3 如何抑制某些类型的皮肤细胞(称为“角质形成细胞”)中砷介导的致癌作用。
这些细胞主要存在于表皮,即皮肤的最外层。科学确定的事实是,某些信号分子——控制各种生物过程命运的激酶蛋白(例如,MEK 或“AKT”)——与肿瘤发展密切相关。
领导该研究小组的 SIT 生物科学与工程系分子与细胞毒理学单元的 Ichiro Yajima 教授说:“我们对人类非致瘤性 HaCaT 皮肤角质形成细胞的体外研究表明,骨化三醇也被称为活化维生素D3 或 1,25-二羟基维生素 D3 可抑制砷介导的不依赖锚定的生长,同时下调与癌症相关的几种信号通路的激活,包括 MEK、ERK1/2 和 AKT,以及细胞周期的活性。”
为了阐明砷摄取与骨化三醇处理之间的关系,研究人员使用电感耦合等离子体质谱分光光度计测量了经骨化三醇处理的 HaCaT 细胞(长寿命、自发永生化的人表皮角质形成细胞)中的砷水平。
非常有趣的是,当用增加剂量的骨化三醇处理这些细胞时,用砷培养的 HaCaT 细胞中的砷水平显着降低。他们的研究结果已发表在癌症研究杂志上。
名古屋大学职业与环境卫生系教授 Masashi Kato 博士是该研究的合作者,他补充说:“骨化三醇通过调节水通道蛋白的表达显着抑制 HaCaT 细胞中的砷摄取基因(AQP7、9 和 10)被砷暴露所修饰。维生素 D 受体的表达因砷暴露而显着增加,而骨化三醇对该受体的表达没有影响。”
然后,研究人员试图了解骨化三醇是否对皮肤角质形成细胞以外的细胞中砷诱导的肿瘤发生具有抑制作用。为此,他们使用称为“Beas-2b”的人类正常肺上皮细胞系进行了不依赖锚定的生长测定。
这些测定的结果同样令人惊讶:用骨化三醇处理的 Beas-2b 细胞的砷介导的贴壁非依赖性生长被抑制了 21.4-70.0%,这表明骨化三醇抑制砷诱导的肿瘤发生的潜力并不局限于角质形成细胞。
Yajima 教授说:“这些结果表明,骨化三醇不仅可以抑制角质形成细胞中砷诱导的肿瘤发生,还可以抑制其他靶细胞(包括肺上皮细胞)的肿瘤发生。此外,参与砷摄取的水通道蛋白基因的表达模式,这是砷中毒的关键步骤。 -诱导的致癌作用,通过骨化三醇治疗显着改变。因此,我们认为活化的维生素 D3 或骨化三醇可能有助于预防和治疗砷介导的疾病,包括癌症。”
砷等环境毒素极大地促进了癌症等危及生命的疾病的发展。然而,饮用被砷污染的水可能需要数年甚至数十年才能发展成癌症。目前的研究清楚地表明,骨化三醇可用作验证活性维生素 D3 和/或其类似物在预防或治疗砷引发的癌症中的安全性和有效性的测试化合物。
在砷污染地区预先服用维生素D3,可降低5年或10年后患癌症的风险,帮助人们长期保持健康。对于全世界数以百万计被迫靠污染水生存的人来说,这无疑是一个好消息。
更多信息: 论文 (PDF):骨化三醇
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