炎症导致基因突变的原因是氧化损伤，氢气预防炎症和氧化损伤或许能预防癌症发生
长期以来，疾病或物理化学因素引发的慢性炎症被认为与癌症有密切关系，但过去对炎症引起肿瘤的内在关联机制并不十分清楚。麻省理工学院研究人员研究揭示了慢性炎症导致癌症的精确机制，这一发现将会促进肿瘤预防能力的发展。该研究结果将在（2015年8月）本周发表于国际著名学术期刊《美国科学院院刊》PNAS上，研究揭示了免疫系统如何在抵御感染过程中导致DNA突变，从而引发癌症的分子过程。
一、5ClC结构损害是免疫系统抵御感染产生的副作用
炎症是机体受病原体等潜在的有害物质入侵后引起的先天性免疫反应。免疫系统发生炎症反应时，可通过一些活性氧如过氧化氢、一氧化氮或次氯酸等杀灭细菌或病毒等入侵者。然而，这些活性氧分子同样会损害周围健康组织。这就好比战争手段是抵御外侵的工具，但战争也必然导致自身伤害。
麻省理工学院生物工程教授 Peter Dedon等过去研究曾经发现，小鼠感染肝螺杆菌后，发炎肝脏组织细胞DNA出现非常多特定结构损害，这种特定DNA损伤是5氯胞嘧啶5-chlorocytosine（5ClC）。5氯胞嘧啶的出现是次氯酸分子破坏DNA的胞嘧啶产生。次氯酸分子是炎症反应时出现的一种活性氧自由基。次氯酸也是我们经常用来消毒的化学试剂。有人提出，游泳池经常使用漂白粉也就是这种化学物质。胞嘧啶变成5氯胞嘧啶后导致DNA发生C-T突变。
研究人员发现，在病变组织内5氯胞嘧啶水平非常高，且在DNA中可持续存在很长时间，这意味着细胞难以利用自身修复系统将这种变化修复，如果这种损伤发生在DNA关键部位则导致基因突变，那么就可能会引发癌症。
二、5氯胞嘧啶会诱发突变
胃肠肿瘤的DNA测序结果显示，突变有两个类型。（1）C-T突变：胞嘧啶（C）突变为胸腺嘧啶（T）；（2）A-G突变：腺嘌呤（A）突变为鸟嘌呤（G）。5氯胞嘧啶过去并未被视为潜在的致癌诱变剂，研究人员决定研究该损伤机制以确定其是否会诱发突变。
首先将5氯胞嘧啶植入到病毒基因组的特定部位，并复制病毒。研究人员发现，正常情况下胞嘧啶与鸟嘌呤配对，而5氯胞嘧啶中有5%的胞嘧啶会与腺嘌呤配对，就是出现所谓C—T突变，5%的C—T突变错配频率足够产生基因突变。研究人员推测次氯酸也会损伤在核苷酸库内的胞嘧啶，核苷酸库是细胞进行DNA自我复制的材料库。为了确定5氯胞嘧啶在人类DNA是否也能导致突变，研究人员用不同类型的聚合酶复制了含有5氯胞嘧啶的基因组。研究发现5氯胞嘧啶在所有情况下都能导致DNA突变，在细胞内也能引发同样的突变。因此研究人员坚信，这种现象实际发生在含有高水平5氯胞嘧啶的人类细胞中。
更为重要的是，5氯胞嘧啶损伤十分常见，在50%与癌症有关的突变中会出现这种突变。研究人员推测，炎症引发的DNA损伤，大部分的C-T突变是由5氯胞嘧啶引发。分析炎性肠病患者组织发现，患者组织内5氯胞嘧啶含量显著，预测这种损伤的累积能导致DNA突变率增加30倍。研究人员目前计划进一步研究验证该预测。
加州大学河滨分校化学系首席研究员Yinsheng Wang表示，这项研究揭示了慢性炎症与癌症之间的新颖关联机制。结合生物化学、遗传学以及结构生物学的方法，研究人员发现了5氯胞嘧啶本质上是DNA复制过程中的错误配对引起，这种突变是常常在人类癌症中被观察到。
三、氢气或可预防这类突变
5氯胞嘧啶本质是炎症过程中自由基导致的DNA分子特定氧化损伤。导致DNA发生5氯胞嘧啶改变的原因是次氯酸，该物质是一种活性非常强大的活性氧。大量研究证明，氢气作为一种选择性抗氧化分子，能中和毒性强大的活性氧分子。虽然目前缺乏直接证据证明氢气能中和次氯酸，但许多研究发现氢气能缓解炎症和氧化损伤，因此推测氢气或许具有减少炎症过程导致DNA分子出现5氯胞嘧啶。虽然许多人希望确定氢气能治疗癌症，但并没有确定证据，甚至缺乏逻辑上的可能性。但是目前一些研究提示，氢气对预防癌症的发生是有可能的，例如日本学者研究发现，长期氢水饮用能预防原发性肝癌的发生。另外考虑到氢水对治疗结肠炎的效果明显，那么作为预防结肠癌就有一定可能。结合当前这一研究，或许在氢气预防癌症的有关研究中，可以考虑将5氯胞嘧啶作为生物标志，以作为氢气预防癌症的一种证据。
（本文关于氢气预防癌症的看法属于本人的学术推测，不作为临床应用的建议。）
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