发布于:2021-10-28
陈德轩主任医师
江苏省中医院 普外科
DNA本身是遗传物质,通常并不存在“造成DNA”的说法。若问题指向DNA损伤、DNA突变或DNA异常,核心原因可归为内源性与外源性两类。内源性因素包括复制错误、氧化应激和自发脱氨;外源性因素包括电离辐射、紫外线、化学诱变剂及部分病毒感染。多数损伤可被修复,修复失败则可能形成持久性突变。
1、复制错误:DNA在细胞分裂前需要复制,复制过程中聚合酶偶尔会插入错误碱基。人体细胞每复制约10亿个碱基对,仍可能出现少量错配,具体频率受聚合酶校正功能和错配修复系统影响。错配修复基因缺陷时,突变积累速度会升高。
2、氧化应激:细胞代谢产生活性氧,可攻击鸟嘌呤等碱基,形成8-羟基鸟嘌呤等氧化损伤产物。线粒体DNA因靠近氧化磷酸化场所且修复能力相对有限,更容易发生氧化损伤。长期慢性炎症状态可增加活性氧暴露。
3、自发化学改变:胞嘧啶可自发脱氨转变为尿嘧啶,若未被尿嘧啶糖苷酶识别切除,复制时可导致碱基配对改变。腺嘌呤脱氨后形成次黄嘌呤,同样可能引起序列改变。此类反应在生理条件下持续发生。
4、电离辐射:X射线、γ射线等高能辐射可直接打断DNA链,也可通过水解产生自由基间接损伤DNA。受照剂量越高,双链断裂概率越大。双链断裂修复错误可导致染色体易位或缺失。
5、紫外线:紫外线主要形成环丁烷嘧啶二聚体和6-4光产物,使相邻嘧啶碱基异常连接。核苷酸切除修复负责清除此类损伤。着色性干皮病患者的核苷酸切除修复基因存在缺陷,紫外线相关皮肤损害风险明显升高。
6、化学诱变剂:部分烷化剂、多环芳烃、亚硝胺类化合物可共价结合DNA碱基,形成加合物。加合物可阻碍复制,也可诱导碱基错配。烟草烟雾中含多种此类化合物,世界卫生组织国际癌症研究机构在2012年发布的致癌物专论中将其列为一类致癌物混合物。
7、病毒因素:部分病毒可将自身遗传物质整合入宿主DNA,或表达蛋白干扰宿主修复蛋白功能。人乳头瘤病毒高危型别可表达E6、E7蛋白,分别促进p53和Rb蛋白降解,从而削弱细胞对DNA损伤的应答能力。该机制与宫颈癌发生相关。
8、遗传性修复缺陷:部分个体携带DNA修复基因胚系突变,如乳腺癌易感基因1或2突变。美国国家癌症研究所2023年发布的信息指出,此类突变可影响同源重组修复,使双链断裂修复准确性下降。携带者并非必然发病,但风险高于一般人群。
DNA损伤来源广泛,多数由细胞修复系统处理;修复能力不足或损伤负荷过高时,突变才可能固定。避免烟草、过度紫外线暴露和已知致癌化学物,有助于降低外源损伤。出现不明原因肿瘤家族聚集或早发肿瘤,可向遗传门诊咨询评估。
否。多数DNA损伤可被修复,只有关键基因突变积累并逃避免疫清除时,才可能逐步发展为癌症。
紫外线为什么能损伤DNA?紫外线可使相邻嘧啶碱基形成二聚体,改变DNA局部结构,若核苷酸切除修复不足,可留下突变。
DNA突变可以完全避免吗?否。复制错误和自发化学改变在生理条件下持续存在,只能通过修复系统和减少外源暴露来降低负荷。
遗传性DNA修复缺陷是否必然发病?否。携带相关基因突变者风险升高,但发病还受其他基因、环境和生活方式影响。
本文由陈德轩医生参与编审,最后更新于:2026-09-27 内容仅供健康科普,不能替代医生诊疗意见,详情需遵医嘱[1] 世界卫生组织国际癌症研究机构. 人类致癌物评估专论. 2012.
[2] 美国国家癌症研究所. BRCA基因突变与癌症风险. 2023.
[3] 人民卫生出版社. 医学遗传学.
[4] 科学出版社. 分子生物学.
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