一项新研究表明,部分人群所具有的橙红色头发背后的基因,可能通过保护产生色素的细胞,提供一些健康优势。
蛋白质构建分子半胱氨酸(cysteine)对人体制造蛋白质至关重要,但其在细胞内的水平必须保持在毒性阈值以下。
细胞内胱氨酸的过度积累已被确认为一种细胞死亡的原因。
同时,存在于人类红发和某些鸟类羽毛中的橙红色色素——称为phaeomelanin——正是使用半胱氨酸制造的。
长期以来,这种色素一直是一个进化谜题,先前的研究将其与更高的皮肤癌风险联系起来,即使在没有紫外线辐射暴露的情况下也是如此。
为何诸如橙色头发等促进phaeomelanin产生的特征能够随时间延续下来,一直是个未解之谜。
研究人员现在发现,产生这种色素实际上可能通过降低细胞中过量的半胱氨酸来保护健康,防止这些分子造成任何损害。
他们在发表在《PNAS Nexus》期刊上的研究中解释道:"这些发现代表了phaeomelanin生理作用的首次实验证明。"
最新研究之所以成为可能,要归功于最近发现的一种能够阻断体内phaeomelanin合成的分子ML349。
在该研究中,科学家评估了65只成年斑胸草雀,它们的橙色喙中含有phaeomelanin。
这65只鸟被分为治疗组和对照组。
在治疗组中,雄性斑胸草雀被给予膳食半胱氨酸以及阻断phaeomelanin合成的药物ML349。
同时接受半胱氨酸和ML349的雄性鸟类比仅接受半胱氨酸的雄性鸟类表现出更严重的细胞损伤。
科学家发现,phaeomelanin的产生似乎有助于细胞保持半胱氨酸水平的平衡。
仅给予半胱氨酸的雌性鸟类也往往比对照组显示出更多的细胞层面损伤。
研究结果表明,体内phaeomelanin的产生有助于通过将过量半胱氨酸转化为不会损害细胞的惰性色素来维持半胱氨酸平衡。
科学家写道:"这些结果证明,phaeomelanin合成通过将过量半胱氨酸排泄到惰性角蛋白结构(如羽毛)中,避免了细胞损伤。"
据研究人员称,这种保护作用可能是促进phaeomelanin的遗传特征在种群中保留下来的原因,尽管它们与黑色素瘤风险相关。
科学家写道:"这些发现证明了phaeomelanin在半胱氨酸稳态中的作用,为通过影响半胱氨酸可用性的环境因素更好地理解黑色素瘤风险开辟了新的途径。"
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