【Science背靠背】切尔诺贝利核事故35年后,Science期刊连发2篇关于核辐射对健康影响的研究
导读 | 切尔诺贝利核事故的教训是深刻的,所以当日本提出要把核污废水排入大海时,全球人都紧张起来并声讨日本。顶尖学术期刊《科学》发表了两篇重磅论文,在切尔诺贝利事件的35年后,利用最新的基因测序工具,重新评估了核辐射对当地居民的影响。 |
最近由于日本决定将福岛核废水排入大海,而遭到全球唾骂,由此也引发出了大家对于核污染的热议。
说到核辐射,就不得不提轰动1986年轰动全世界的切尔诺贝利核事故。这场事故爆发后,事故方圆30公里的地方,成为了废墟,35万人被迫背井离乡,甚至连动物都被迫迁徙。在这方圆30公里的地方,将在未来2万年内都不适宜人类居住。可怕的是,迄今为止这场事故已导致超过9.3万人死亡、27万人终身饱受癌症的侵扰。
切尔诺贝利核事故的教训是深刻的,所以当日本提出要把核污废水排入大海时,全球人都紧张起来并声讨日本。
近日,美国国立卫生研究院下属国家癌症研究所(NCI)的研究人员在顶尖学术期刊《科学》发表了两篇重磅论文,在切尔诺贝利事件的35年后,利用最新的基因测序工具,重新评估了核辐射对当地居民的影响。第一篇题为“Lack of transgenerational effects of ionizing radiation exposure from the Chernobyl accident”。研究发现没有证据表明父母暴露于辐射后会遗传给孩子。
另一篇题为“Radiation-related genomic profile of papillary thyroid cancer after the Chernobyl accident”。研究记录了儿童或胎儿暴露于核辐射后患甲状腺癌的患者的肿瘤遗传变化。
这项发现是在灾难发生后35周年之际发表的,
在两项具有里程碑意义的研究中,研究人员使用了最先进的基因组工具,研究了自1986年乌克兰北部切尔诺贝利核电站事故以来,暴露于一种已知的致癌物质电离辐射对健康的潜在影响。
“从广岛和长崎发生原子弹爆炸以来,科学家已经对辐射对人体健康的影响进行了调查,而切尔诺贝利核事故和日本福岛海啸之后的核事故又再次引起了人们对核辐射影响的关注,” NCI癌症流行病学和遗传学主任Stephen J. Chanock博士说道,“近年来,DNA测序技术的进步,通过全面基因组分析使我们开始能够解决一些重要的问题。”
第一项研究调查了一个长期存在的问题,即核辐射是否会导致基因变异?会不会遗传给下一代?为了回答这个问题,Chanock博士和他的同事们分析了1987-2002年之间出生的130个人的完整基因组,以及他们的105对父母。
父母中的一个或两个都是曾经帮助清理事故的工人,或者因为他们住在事故现场附近而被疏散了。对每位父母进行了长期暴露于电离辐射的评估,这可能是由于食用了受污染的牛奶(即,在牧场上被放牧的牛所产的牛奶,这些牛被放射性尘埃污染了),父母们经历了一系列的辐射剂量。
本研究里,他们所寻找的是一种叫做“新生突变”(de novo mutation)的基因变异。这是一种出现在精子或者卵子中的基因变异,不存在于父母其他的细胞之中,却可以传递给后代。
对于父母在研究中所经历的放射线照射范围,从全基因组测序数据中没有证据显示事故发生后46周至15岁之间出生的孩子的“新生突变”数量或类型增加。在这些儿童中观察到的“新生突变”的数量与具有类似特征的普通人群高度相似。结果,研究表明事故造成的核辐射暴露对后代的健康影响很小(如果有的话)。
“我们的这些结果可以让2011年福岛核电站事故发生时,居住在福岛的人安心。日本的已知辐射剂量低于切尔诺贝利事件的辐射剂量。” 本研究的通讯作者之一Stephen J. Chanock教授说道。
在第二项研究中,研究人员使用下一代测序技术对359名曾暴露在辐射下的人的甲状腺癌基因组进行了分析。研究人员还研究了核事故后九个月才出生的并且没有暴露在核辐射下的81人。因为在切尔诺贝利事件之后,人们已经确凿观测到这种癌症的风险有所上升。
辐射破坏了DNA中的化学键,导致了许多不同类型的破坏。这项新研究强调了一种特殊的DNA损伤的重要性,这种损伤涉及甲状腺肿瘤中两条DNA链的断裂。对于年龄较小的儿童,DNA双链断裂与放射线之间的关联更强。
接下来,研究人员确定了每种肿瘤中候选的癌症“驱动因素”,这些关键基因的改变使癌症得以生长和存活。他们在超过95%的肿瘤中确定了驱动因素。几乎所有的改变都涉及同一信号传导途径中的基因,称为有丝分裂原激活的蛋白激酶(MAPK)途径,包括BRAF,RAS和RET基因。
具体来看,研究人员们分析了这些肿瘤里的致癌基因变异。和过去的报道一样,无论是辐射暴露组,还是对照组,许多调控细胞生长的基因都发生了变异。
结果表明,DNA双链断裂可能是暴露于环境中的辐射后的早期遗传改变,随后使甲状腺癌得以生长。研究人员补充说,他们的发现为进一步研究放射诱发的癌症提供了基础,尤其是那些涉及风险随剂量和年龄而变化的癌症。
这项研究的副主任Lindsay M. Morton博士说:“这项研究的令人兴奋的原因在于将肿瘤的基因组特征与辐射剂量信息联系起来了,辐射剂量可能是导致癌症的危险因素。”
这项研究是通过大约二十年前建立切尔诺贝利组织库而得以实现的,而该技术库才被开发用于进行当今常见的基因组和分子研究。而这些研究是科学家首次使用收集的生物标本进行分子研究。组织库是有远见的科学家建立的,目的是从患有甲状腺癌的高度污染地区的居民那里收集肿瘤样本。这些科学家认识到,未来技术将有实质性的进步,而研究界现在正受益于他们的远见卓识。
科技越来越进步,希望科技的进步不是建立在牺牲人类健康的基础上。而全球也应该在发展与人类健康之间找到平衡点,并让科技为人类健康研究做贡献。(转化医学网360zhyx.com)
参考资料:
【1】https://medicalxpress.com/news/2021-04-international-teams-explore-genetic-effects.html
【2】https://science.sciencemag.org/content/early/2021/04/21/science.abg2365
【3】https://science.sciencemag.org/content/early/2021/04/21/science.abg2538
注:本文旨在介绍医学研究进展,不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导,请至正规医院就诊。
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