為什么鯨魚不會得癌癥?
隨著人的年齡增長和體重增加,患癌風險也會水漲船高。然而,作為世界上最大且最長壽的哺乳動物,鯨魚卻似乎逃過了這種魔咒。它們是患癌幾率最低的動物之一。
簡單來說,癌癥發(fā)生的核心是細胞發(fā)生異常變異,開始不可控制地生長和分裂,從而破壞了其生物環(huán)境(免疫系統(tǒng))的正常功能。
迄今為止,最早的癌癥病例發(fā)生在人類早期祖先身上,其遺骸可以追溯到170萬年前。研究人員在南非一個洞穴中發(fā)現(xiàn)的遺骸上發(fā)現(xiàn)了骨肉瘤(一種侵略性的骨癌)的證據(jù)。
然而,人類及其祖先并不是歷史上唯一受到癌癥影響的動物。有趣的是,癌癥也是貓和狗死亡的主要原因,一些鳥類、爬行動物和魚類,無論是圈養(yǎng)的還是野生的,也都會經歷癌癥。此外,最近的研究發(fā)現(xiàn),甚至恐龍有時也會患癌。
年齡、體重和癌癥風險
根據(jù)世界衛(wèi)生組織的數(shù)據(jù),癌癥是全球范圍內第二大死因,影響著全世界數(shù)百萬各年齡段的人。由于環(huán)境和生活方式變化、人口老齡化等因素,癌癥變得更加普遍。
專家指出,人的年齡和體重會增加患癌風險。癌癥風險總體上是一個有機體一生中細胞分裂數(shù)量的函數(shù)。這是由體細胞進化驅動的,當體細胞復制基因組、分裂并產生子細胞時,就會發(fā)生遺傳變化。壽命越長,細胞分裂就越多,后代細胞基因組中發(fā)生致癌突變的可能性就越高。同樣,較大的個體由更多的細胞組成,這也增加了致癌突變的可能性。
然而,這些規(guī)律并不適用于所有物種。有些動物甚至可能不會患上癌癥,盡管它們體型龐大、壽命很長。
大象、海豚和鯨魚的癌癥發(fā)病率低得令人難以置信。研究人員一直在思考這是為什么,以及這些動物對癌癥的抵抗力能否幫助人類更好地了解和抵御癌癥。
去年發(fā)表在《今日醫(yī)學新聞》上的一項研究似乎在大象身上找到了答案。
事實證明,這些大型厚皮動物有一種抑制腫瘤的基因,被稱為P53。它可以抑制細胞增殖,使其有足夠的時間來修補自己的損傷。另外,如果細胞不能修補,基因會促使它發(fā)動自殺,這個過程被稱為細胞自毀。大部分的哺乳動物都有帶這種基因,包括人類。區(qū)別在于,我們只有一組,而大象有20組。
那么鯨魚呢?來自位于美國北亞利桑那大學、亞利桑那州立大學等研究機構的研究人員認為,這些水生哺乳動物的基因中可能也藏著答案。
為什么癌癥不會影響鯨魚?
這項研究的結果發(fā)表在《分子生物學與進化》雜志上。
Salt是一頭母座頭鯨,她時常出現(xiàn)在美國馬薩諸塞州海岸附近的水域。研究者決定把重點放在她身上,因為自20世紀70年代中期以來,其他科學家以及座頭鯨觀察者一直都在關注她,所以關于她的數(shù)據(jù)并不缺乏。
研究小組對從Salt身上提取的皮膚樣本進行了DNA和RNA測序,來得出她的基因組圖譜。
研究人員將這些數(shù)據(jù)與各種哺乳動物的基因組成信息進行了比較,包括其他10種鯨類動物,如藍鯨、露脊鯨和抹香鯨等。
分析顯示:鯨的某些基因組位點(基因組的特定部分)的進化速度比其他哺乳動物要快。具體來說,這些基因位點包含調控細胞周期、增殖和細胞內DNA修復過程的基因,基本上維持了健康細胞的正常進程。
研究團隊注意到,這些負責細胞維持的基因在人類癌癥細胞中發(fā)生了變異。
鯨魚區(qū)別于其他哺乳動物的另一個特征是,它們有許多重復的抑癌基因,這些基因可以阻止癌癥的發(fā)展和生長。
“這表明鯨在哺乳動物中是獨一無二的,為了進化出巨大的體型,這些重要的‘管家’基因必須跟上,才能保持物種的健康。這些基因在進化上比較保守,但通常可以預防癌癥。”
“我們還發(fā)現(xiàn),盡管鯨魚基因組中與癌癥相關的部分比其他哺乳動物進化得更快,但與其他哺乳動物相比,隨著時間的推移,鯨魚基因組中積累的DNA突變要少得多,這表明它們的突變率更慢。”研究人員說。
這對我們有幫助嗎?
那么,為什么研究人員要研究癌癥風險極低的鯨魚和其他動物呢?這些信息對人類有幫助嗎?
“大自然告訴我們,癌癥基因的變化與生命是相容的。”研究者認為,他們的發(fā)現(xiàn)表明,自然界中的許多物種已通過自行進化來防止癌癥蔓延。這意味著,通過了其作用機制,我們將來有望將其轉化為預防癌癥的策略以及抗癌新療法,從而有效地對抗癌癥。
同時,研究團隊認為,繪制不同物種的基因圖譜,了解癌癥如何發(fā)展以及基因的突變機制,使我們了解到,這些疾病是生物界存在的共同威脅,但并非沒有解決方案。
“鯨魚和大象通過進化打敗癌癥,而恐龍卻遭遇滅絕。這一事實表明,癌癥在數(shù)百萬年間一直是物種進化的壓力,它一直與我們同在。”研究人員希望通過對鯨魚細胞系進行進一步研究,開發(fā)出一種基于它們的生物自衛(wèi)機制的典型抗癌藥物。
2019-05-24 17:15
好醫(yī)友小編
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