甲醛及除甲醛的世界(3)

（3）毒性机理

甲醛是最简单的醛类物质，醛羰基氧原子的高电负性使得羰基碳成为一个活泼的亲电位点。
氮元素的电负性大于碳元素，在有机分子中常常呈现负电性。
含氮有机物往往是重要的亲核试剂，比如胺类化合物。同时甲醛分子较小，使它能很容易地与许多大分子化合物 （包括 ＤＮＡ、蛋白质）中的亲核位点结合。
这也是甲醛产生生物毒 性 的 重 要 的 原 因。
总结甲醛的作用机理有两种:
一是细胞的亲核物质与甲醛易发生化学反应，造成 DNA 受损，对细胞造成严重的遗传毒性。体 外 实 验 表 明， 腺 嘌 呤（Ａ）、鸟嘌 呤 （Ｇ）和 胞 嘧 啶 （Ｃ） 的 环 外 氨 基、鸟嘌呤的环内亚氨基，以及蛋白质氨基酸残基中的氨基、胍基、吲哚等含氮结构 （图１）和肽链中游离的氨基能够在没有酶催化的条件下与甲醛反应形成加合物或交联物。
吸烟增加了 DNA 中甲醛复合物 N6-羟甲基-脱氧腺苷从而诱导肿瘤的产生。

人接触空气中的甲醛后，microRNA表达下调，甲醛暴露可显著破坏细胞中的microRNA 表达谱，并且改变可能影响细胞凋亡的信号转导，从而导致癌症发生。
一般甲醛释放3-15年。而随着甲醛随着接触时间的增加，可降低细胞全基因组 DNA 甲基化水平。
二是可以与蛋白质、氨基酸结合导致蛋白质变性，扰乱人体细胞的正常代谢活动。
甲醛暴露对组蛋白修饰和染色体组装的影响，发现甲醛可以损害染色体组装并改变了数百种癌症相关基因的表达。
通过质谱手段进行分析，可以证明甲醛与氨基酸的反应能够得到羟甲基加合 物 或 者 Ｓｃｈｉｆｆ碱 缩 合 物，在 多肽和蛋白质中还可能与氮位点进一步形成亚甲基桥链接的交联物 （图２）。
生物体内，甲醛可以导致 ＤＮＡ－ＤＮＡ 交 联 （ＤＤＣ）、ＤＮＡ 蛋 白 质 交 联（ＤＰＣ）的 形 成 （图 ３）， 进 一 步 引 起 基 因 断 裂、突变。