關於支援科學新聞業
如果您喜歡這篇文章，請考慮支援我們屢獲殊榮的新聞業，方式是 訂閱。 透過購買訂閱，您將幫助確保未來能夠繼續講述關於塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事。
如果您曾經宿醉，您就會知道乙醛的影響有多糟糕。 這種化學物質是人體分解飲用酒精（乙醇）時產生的，會使人噁心，並導致口乾舌燥和頭痛。 但是大多數人受到的影響相對較輕。 其他人攜帶一種基因突變，該基因編碼通常清除乙醛的酶，當他們大量飲酒時，他們受到的影響不僅僅是宿醉：他們患口腔癌、咽喉癌和食道癌的可能性比攜帶正常基因和酶的人高 80 多倍。
現在，斯坦福大學的研究人員發現了一種新穎的方法，將兩種小分子化學物質配對以降低這種風險。 但不幸的是，其中一種是有毒的，也可以用於製造非法且危險的毒品，迷幻藥。 因此，科學家們正在尋找一種安全的替代品，可以利用這種強大的配對方法，他們今天在《美國國家科學院院刊》上報告。
通常，一種叫做 ALDH2 的酶透過快速將乙醛轉化為乙酸（醋的主要成分）來限制乙醛造成的危害。 然而，大約有 5.6 億亞洲人攜帶 ALDH2 基因突變，這種突變酶不起作用。 因此乙醛會積聚。 結果是，這些人更容易醉，並且飲酒時臉會明顯發紅。 國際癌症研究機構還將乙醛列為 1 類致癌物，當它在體內停留時間更長時，會增加這些人的癌症風險。“我攜帶這種突變，”斯坦福大學分子生物學家陳哲宏（音）說。“我的許多朋友也是如此。” 他上週指出，“現在是農曆新年，每個人都在喝酒。 如果你去臺灣，你會看到很多紅臉，他們還在繼續大量飲酒。 這實際上非常危險。”
陳是斯坦福大學團隊的成員，該團隊由達莉亞·莫克利-羅森領導，他們發現一種名為黃樟素的化學物質可以招募一種完全不同的酶來執行分解任務，取代無效的突變酶。 陳將乙醛比作腳，將酶比作鞋子。 正常的 ALDH2 是一隻合腳的鞋子，但突變的 ALDH2 是一隻破鞋，根本不適合乙醛這隻腳。 人體確實會製造一種相關的鞋子，一種稱為 ALDH3A1 的酶，但它通常太大，無法將乙醛容納在其中。 然而，新增黃樟素就像用紙塞住這隻新酶鞋的鞋頭。 這使乙醛緊貼在 ALDH3A1 內部，使酶有時間分解酒精產物並將其轉移到其醋的命運。
陳和莫克利-羅森與另一種化合物 Alda1（它可以使 ALDH2 的工作速度提高一倍）一起測試了黃樟素。 他們將這些物質給予了具有完全正常工作的 ALDH2 的“野生型”小鼠和具有缺陷型酶的突變小鼠。 一些小鼠只接受了這兩種化合物中的一種，一些小鼠接受了組合，而另一些小鼠則什麼也沒給。 然後，科學家們給野生型動物餵食了相當於人類狂飲的酒精量，給突變型動物餵食了大約三分之二的量。
在服用雙化合物“抗雞尾酒”後的兩個小時內，野生型小鼠的行為幾乎就像清醒一樣。 血液中乙醛和乙醇的水平下降了。 正如預期的那樣，突變型小鼠在飲酒後幾個小時仍然昏昏欲睡。 然而，與單獨給予黃樟素或 Alda1，或什麼都不給相比，服用雙重抗雞尾酒後，它們清醒得更快。 黃樟素似乎位於 ALDH3A1 的一部分，該部分通常充當較大分子的停靠站，填充空間，使酶更緊密地貼合在乙醛周圍。
印第安納大學醫學院的生物化學家、酶結構專家托馬斯·赫爾利指出，這是首次透過作用於另一種酶的分子來解決一種酶破損引起的問題。 他說，弄清楚這種替代可以去除有害化合物是“一項重要的觀察”。 除了降低亞洲突變酶攜帶者的癌症風險外，莫克利-羅森的團隊還建議，這種方法可以用來讓飲酒過量最終住院的人清醒過來。
他們很快警告說：黃樟素不能用於人體，部分原因是它有毒且致癌。 它的銷售也受到限制，因為一些化學變化可以將其轉化為 MDMA，迷幻藥中的活性化合物。 陳懷疑 MDMA 本身是否會起作用，以防有人愚蠢到去嘗試。“對契合度的要求非常具體，”陳說。“這也會非常危險。” （康涅狄格州衛斯理大學的十名學生和兩名訪客在上週末住院，其中兩人情況危急，原因是服用了 MDMA 的一種變體。）
莫克利-羅森的實驗室正在努力尋找其他適合 ALD3A1 停靠站的分子，以產生相同的乙醛減少效果。 陳還強調，這種方法為解決遺傳問題開闢了一種新的通用方法。“在許多其他人類酶或受體系統中，都存在類似的情況，”他說。