这篇关于甲醛在人体内作用的最新研究发现揭示了甲醛在调节基因活动和DNA甲基化中的重要作用。甲醛在体内被发现扮演着调节表观遗传变化的角色，可能影响基因表达，并与癌症发生有关。研究人员正在寻找体内甲醛水平的生物标志物，以预警癌症风险增加，并探索甲醛可能促进衰老的新发现。这些研究为进一步了解甲醛在人体内的作用和调节机制提供了新的视角，也为研发新的癌症治疗方法提供了新的研究方向。整篇文章涉及了甲醛的生化机制、基因调节、癌症风险、生物标志物、进化历史和环境影响等多个方面，阐述了甲醛对人体与健康的重要性。预估阅读时间约为5-7分钟。*
甲醛作为一种毒素和致癌物质，存在于建筑材料、地毯、汽车尾气、香烟烟雾甚至防皱服装中，但最新研究发现，这种化学物质在人体内扮演了一个重要角色，这可能解释了为什么甲醛会导致癌症。
加州大学伯克利分校与英国牛津大学的研究人员在《科学》杂志上发表的这项研究表明，甲醛是DNA甲基化的抑制剂，DNA甲基化是指一个甲基（CH3）团体在DNA上的酶促附加，这是体内最常见的表观遗传方式之一，用于开启或关闭基因。
这项研究首次证实，甲醛不仅是人体内自然产生的小分子，还被身体用来调节表观遗传变化。研究表明，甲醛过量可能会抑制人体防止某些基因表达或过度表达的尝试。
以往的研究显示，大量的甲醛会通过形成交联来破坏DNA，但这并未解释少量甲醛的毒性。
“人们之前没有在体内寻找甲醛，因为他们只考虑到了甲醛的环境影响。但事实上，它是我们每个人细胞内自然产生的，” 研究的首席作者，加州大学伯克利分校化学与分子和细胞生物学教授克里斯托弗·张（Christopher Chang）说。”我们研究的更广泛意义在于，它为甲醛可能是致癌物质提供了一种生化机制。我们知道吸烟和污染对你不好，部分原因是甲醛。我们展示了，如果你改变体内甲醛水平，也可以改变你的表观遗传，进而重新编程癌症。”
张及其实验室团队开始探索甲醛这类一碳原子 — 化学式CH2O — 的作用，此后发现它们在人体内被产生。
“我们自己的身体内产生大量甲醛似乎是个坏主意。但显然在进化中，我们保留了它，” 担任1942级化学学院教席的张，同时也是劳伦斯伯克利国家实验室的教授。”我们乐观地认为，自然界不会让它存在于我们体内，如果它完全对你不好的话。我认为它最终会像活性氧种或一氧化氮那样，非常小的量对身体来说将非常有用。但当然，过犹不及。”
为了探究甲醛在调节基因活动中的作用，他与牛津大学的Ketan Patel领导的小组合作，研究了在小鼠细胞中产生的蛋白质或蛋白质组的变化。张和Patel六年前合作的一项研究表明，当缺乏解毒甲醛基因的小鼠进食富含叶酸的饮食时，其叶酸代谢为甲醛，从而增加了癌症的发病率。
“我们采用化学蛋白质组学方法来确定甲醛的内部生化靶标，” 张说。”我们发现了一个非常有趣的途径，其中甲醛调节了一整类称为单碳代谢的生物化学过程。”
他们特别发现，甲醛抑制了一种酶，这种酶制造另一种单碳分子，S-腺苷甲硫氨酸，它是附加到DNA上以改变特定基因表达的甲基来源。
“S-腺苷甲硫氨酸是一个甲基供体，所以它将甲基团 — 单碳单位 — 附加到细胞内的几乎所有东西上，” 张说。”但它最重要的作用之一是它附着在你的DNA上。因此，甲醛直接导致表观遗传变化。”
张及其同事目前正在寻找体内高甲醛水平的生物标志物，以预警癌症风险的增加。这些生物标志物更可能是甲醛引起的蛋白质组变化，因为体内甲醛水平如此低，以至于很难检测到化学物质。
“你可以进行一个非常简单的刺针测试，就像糖尿病患者使用的葡萄糖测试一样，” 他说。”我认为这就是我们的研究方向。这可能告诉你，低叶酸饮食可能对你有好处，或者你应该注意环境暴露。”
研究人员还在调查体内甲醛水平增加是否促进衰老。
张指出，甲醛已知会影响较简单生物体（如细菌）的生长，这意味着这种化学物质在我们进化史上早期就发挥了作用。
“当你考虑单碳代谢时，它一直到最简单的细菌和生命的起源都有，” 他说。”现在，我们在自己的细胞中制造了同样的单碳分子。所以从进化生物学的角度来看，其含义非常广泛。”
这项研究主要由美国国立卫生研究院（National Institutes of Health，编号ES28096、ES4705）支持。
加州大学伯克利分校化学系的两名研究生Vanha Pham和Kevin Bruemmer对这项研究贡献了同等的力量。其他合著者包括加州大学伯克利分校营养科学与毒理学教授Daniel Nomura，以及来自加州大学伯克利分校创新基因组研究所、西班牙和阿根廷研究机构的研究人员。
新闻资料来源：Formaldehyde, a carcinogen, is also used by the body to regulate our genes
读者可能会感兴趣的问题：
1. 甲醛在人体内的自然产生会对健康造成哪些影响？
2. 甲醛是如何调节基因活动的？它是如何影响DNA甲基化的？
3. 甲醛是如何与癌症的发生联系在一起的？它与其他致癌物质有何不同？
4. 人们如何检测自身体内甲醛水平？有哪些生物标志物可以用来预警癌症风险增加？
5. 甲醛在人类的进化历史中起到了怎样的作用？它在生物体内的作用和传递有何重要意义？
6. 新研究发现甲醛可能促进衰老，这一发现带来了哪些新的医学视角和研究方向？
7. 甲醛的存在对于环境和生态系统有何影响？人类应如何应对甲醛在我们日常生活中的潜在危害？
8. 甲醛在人体内的作用和调节机制是否可以被利用来研发新的癌症治疗方法？
回答：
1. 甲醛在人体内的自然产生会持续影响我们的基因表达和调节，可能导致基因活动异常，进而影响我们的健康和疾病风险。
2. 甲醛通过抑制DNA甲基化过程，影响特定基因的表达，进而调节基因活动，可能导致癌症等疾病的发生。
3. 甲醛的存在可能会导致DNA上的表观遗传变化，影响基因表达，进而增加癌症发病风险。与其他致癌物质不同的是，甲醛可以通过内部生化机制直接影响基因调节。
4. 检测自身体内甲醛水平一般可以通过检测甲醛引起的蛋白质组变化来预警癌症风险增加。生物标志物可能是体内甲醛引起的蛋白质组变化，从而提示潜在的癌症风险。
5. 甲醛在人类进化过程中可能一直扮演着调节基因活动的重要角色，其在生物体内的作用表明它具有重要的生化和遗传调节意义。
6. 新研究发现甲醛可能促进衰老，这一发现为探索衰老机制提供了新的视角，也为寻找干预衰老的策略提供了新的研究方向。
7. 甲醛的存在对环境和生态系统可能会造成一定影响，人类应当注意减少暴露于甲醛的环境中，并倡导健康的饮食和生活方式。
8. 甲醛在人体内的作用和调节机制可能为研发新的癌症治疗方法提供新的思路和目标，不过其应用仍需进一步的研究和验证。
*简介与问答内容由人工智能chatGPT根据文章内容总结发散，仅供参考，如有冲突请以正文内容为准
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