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从酒精到致癌物：为何醛脱氢酶的缺陷会影响癌症风险？
醛脱氢酶（ALDH）是一组催化醛类氧化的酶，负责将醛（R–C(=O)–H）转化为羧酸（R–C(=O)–O–H ），而该过程中的氧源来自水分子。目前已在人体基因组中识别出十九种ALDH基因，这些基因参与多种生物过程，包括外源性和内源性醛类的解毒。
醛脱氢酶是一种多型酶，负责将醛氧化为羧酸，存在于三个不同的类别中：型别1（低Km，细胞质内）、型别2（低Km，线粒体内）和型别3（高Km，例如在肿瘤、胃和角膜中的表达）。
醛脱氢酶的功能与活性位点
在所有三种类别中，都存在固有型和诱导型两种形式。 ALDH1与ALDH2是醛类氧化中最重要的酶，两者都是由54 kDa亚单元组成的四聚体酶，并发现在身体的多种组织中，肝脏的浓度最高。
醛脱氢酶的活性位点在不同类别中大致保持一致，虽然亚单元中所含氨基酸的数量可能有所不同，但活性位点的整体功能变化不大。
醛脱氢酶的作用机制
醛脱氢酶催化的整体反应为：
RCHO + NAD+ + H2O → RCOOH + NADH + H+
在这个NAD(P)+依赖的反应中，醛进入酶的活性位点，通过一个由酶表面延伸的通道。活性位点包含Rossmann折叠，并且辅因子与折叠之间的相互作用使得活性位点起作用。
醛脱氢酶的病理学
ALDH2在维持血液中乙醛的低浓度方面起着关键作用。当乙醇代谢时，由乙醛中产生的中间物质可能是毒性的，当这些中间物质无法被清除时，健康问题便随之而来。高浓度的乙醛会引发脸部潮红、眩晕、心悸、恶心等症状，这些都是所谓的酒精潮红反应，亦称「亚洲潮红」或「东方潮红综合症」。
ALDH2*2是醛脱氢酶的一种突变形式，突变影响了该酶的活性，与多种癌症风险相关联，尤其是食道癌及口咽癌。
致癌物质的风险
研究表明，ALDH2*2突变型的个体，其血液中的乙醛浓度高出正常人六倍，这一成分已被证明是实验室动物的致癌物。 ALDH2*2突变与口咽、食道、胃、结肠与肺癌的风险增加有关。研究人员未发现ALDH2*2的增高与肝癌风险的直连。
许多研究指出，ALDH基因的表达量与急性骨髓性白血病患者的预后不良有关。
ALDH与其他疾病的关联
除了癌症之外，ALDH基因的突变还与阿兹海默症及帕金森病等神经退行性疾病的发展有关。动物模特研究表明，缺失ALDH1a1与ALDH2的老鼠在年龄增长下展示出与帕金森病相似的运动功能缺陷及生物醛类的显著增加。而ALDH2的缺失老鼠在执行不同任务时也表现出记忆力减退。
研究者探讨了醛脱氢酶抑制作为帕金森病病理机制的可能性，这或许可以帮助解释多巴胺能神经元的选择性易感性。
结论
随着对醛脱氢酶缺陷与癌症风险之间关联的研究不断深入，科学家们逐渐揭示出这一生物机制的重要性。这些发现不仅可能改善我们对酒精消费的理解，还为相关疾病的风险评估提供了新的思路。随着科研的进展，你是否对日常生活中的选择和健康风险有了新的思考？
