致癌因素是由什麼引起的
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一、化學物質
對動物有肯定或可疑致癌作用的化學物質很多,其中有些可能和人類癌瘤有關。多數化學物質需在體內(主要是在肝臟)代謝活化後才致癌,稱爲間接致癌物。少數化學物質不需在體內進行代謝轉化即可致癌,稱爲直接致癌物。化學致癌物多數是致突變劑(mutagen),具有親電子基團,能與大分子(如DNA)的親核基團共價結合,導致其結構改變(如DNA突變)。化學致癌物起啓動(initiation)作用,引起癌症發生過程中的始發變化。
(一)間接化學致癌物
1、多環芳烴 存在於石油、煤焦油中。致癌性特別強的有3,4-苯並芘、1,2,5,6-雙苯並蒽等。3,4-苯並芘是煤焦油的主要致癌成份,可由有機物的燃燒產生,存在於工廠排出的煤煙和菸草點燃後的煙霧中。近幾十年來肺癌的發生率日益增加,與吸菸和大氣污染有密切關係。此外,煙燻和燒烤的魚、肉等食品中也含有多環芳烴,這可能和某些地區胃癌的發病率較高有一定關係。
2、致癌的芳香胺類 如乙萘胺、聯苯胺等,與印染廠工人和橡膠工人的膀胱癌發生率較高有關。氨基偶氮染料,如過去食品工業中使用的奶油黃(二甲基氨基偶氮苯)和猩紅,可引起實驗性大白鼠肝細胞癌。
3、亞硝胺類物質 可在許多實驗動物誘發各器官的腫瘤,可能引起人胃腸道癌等。肉類食品的保存劑與着色劑可含有亞硝酸鹽。亞硝酸鹽也可由細菌分解硝酸鹽產生。在胃內,亞硝酸鹽與來自食物的二級胺合成亞硝胺。我國河南林縣的食道癌發病率很高,與食物中的亞硝胺含量高有關。
4、真菌毒素 黃麴黴菌廣泛存在於黴變食品中。黴變的花生、玉米及穀類含量最多。黃麴黴毒素(aflatoxin)有許多種,其中黃麴黴毒素B1(aflatoxin B1)致癌性最強。黃麴黴毒素B1是異環芳烴,在肝臟代謝爲環氧化物,可使腫瘤抑制基因p53發生點突變而失去活性。這種毒素可誘發肝細胞癌。乙型肝炎病毒(HBV)感染導致肝細胞慢性損傷和再生,可能爲黃麴黴毒素B1的致突變作用提供了條件。HBV感染與黃麴黴毒素B1的協同作用可能是我國肝癌高發地區的主要致肝癌因素。
(二)直接化學致癌物(此類致癌物較少)
主要是烷化劑和酰化劑。有些烷化劑用於臨牀,如環磷酰胺既是抗癌藥物又是很強的免疫抑制劑,用於抗腫瘤治療和抗免疫治療。由於它們可能誘發惡性腫瘤(如粒細胞性白血病),應謹慎使用。
二、物理致癌因素
陽光中的紫外線(UV)可引起皮膚鱗狀細胞癌、基底細胞癌和惡性黑色素瘤。UV可使DNA中相鄰的兩個嘧啶形成二聚體,造成DNA分子複製錯誤。在正常人,這種DNA損傷通過DNA切除修復(excision repair)機制進行修復。前面我們曾提到一種罕見的常染色體隱性遺傳病——着色性幹皮病的患者,由於先天性缺乏修復DNA所需的酶,不能將紫外線所致的DNA的損害修復,皮膚癌的發病率很高。
電離輻射(ionizing radiation, 包括X射線、γ射線以及粒子形式的輻射如β粒子等)可引起癌症。放射工作者如長期接觸射線而又缺乏有效防護措施,皮膚癌和白血病的發生率較一般人高。輻射能使染色體發生斷裂、易位和點突變,導致癌基因激活或者腫瘤抑制基因滅活。
三、病毒
可以導致動物腫瘤的病毒稱爲腫瘤病毒(tumor virus)。人類某些腫瘤可能與病毒有關。
(一)DNA腫瘤病毒 DNA腫瘤病毒感染細胞後,若病毒基因組整合到宿主DNA中,它們的一些基因產物可以導致細胞轉化。有許多DNA病毒可引起動物腫瘤。與人類腫瘤發生密切相關的DNA病毒主要有以下幾種。
1、人類乳頭瘤病毒(human papilloma virus,HPV) 有多種類型。其中,HPV-6和HPV-11與生殖道和喉等部位的乳頭狀瘤有關;HPV16、18與宮頸原位癌和浸潤癌等有關。HPV的E6和E7蛋白能與Rb和p53蛋白結合,抑制它們的功能。
2、Epstein-Barr病毒(EBV)EB病毒與伯基特淋巴瘤和鼻咽癌等腫瘤有關。其主要感染人類口咽部上皮細胞和B細胞。EBV能使B細胞發生多克隆性增殖。在此基礎上再發生其它突變,如N-ras突變,發展爲單克隆增殖,形成淋巴瘤。鼻咽癌在我國南方和東南亞多見,腫瘤中有EBV基因組。
3、乙型肝炎病毒(hepatitis virus B,HBV) HBV本身不含轉化基因,病毒DNA的整合也無固定模式。但是,一些研究發現,HBV感染者發生肝細胞癌的機率是未感染者的200倍。這可能與慢性肝損傷使肝細胞不斷再生以及HBV產生的HBx蛋白有關。
(二) RNA腫瘤病毒 RNA腫瘤病毒是逆轉錄病毒(retrovirus),可分爲急性轉化病毒和慢性轉化病毒。急性轉化病毒含有病毒癌基因,如v-src,v-abl,v-myb等。病毒感染細胞後,以病毒RNA爲模板在逆轉錄酶(reverse transcriptase)催化下合成DNA,然後整合到宿主DNA中並表達,導致細胞轉化。慢性轉化病毒本身不含癌基因,但是有很強的促進基因轉錄的啓動子或增強子。逆轉錄後插入宿主細胞DNA的原癌基因附近,引起原癌基因激活和過度表達,使宿主細胞轉化。
主要發生於日本和加勒比海地區的“成人T細胞白血病/淋巴瘤”(ATL),與人類T細胞白血病/淋巴瘤病毒I(human T-cell leukemia/lymphoma virus I,HTLV-1)有關。HTLV-1不含有已知的癌基因,也不在特定原癌基因附近整合。它的轉化活性與其tax基因有關。Tax基因產物可激活幾種宿主基因的轉錄,如c-fos、c-sis、IL-2及其受體的基因及粒細胞-單細胞集落刺激因子(GM-CSF)基因。這些基因激活後能引起T細胞增生。
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