体型超大、寿命较长,癌症率却极低:大象是这么做到的

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有有一有俩个 人合适由1000万亿个细胞构成。哪几个细胞和人体内的微生物相互作用,人体就会运行,比如说,心脏的跳动、肠道的蠕动以及肌肉的收缩。随着年龄的增长,人体内的细胞就会分裂,新的细胞就取代了旧的细胞。而且随着细胞的代谢回转,基因错误也就几乎不可防止的经常出现了,而哪几个故障又常常会转化为癌症。

从统计学上来说,体型更大的动物意味着有更多的细胞,而且患上癌症的意味着也会更大。照都还后能 推理,大象的细胞数量要比小型哺乳动物多数百倍,而且大象的发病率要高得多。但事实不必都还后能 !

最近,《细胞》(Cell)旗下期刊《细胞通讯》(Cell Reports)刊发了一篇新研究,这项研究对大象的癌症低发病率提供了新线索,其中的关键意味着而是“僵尸基因”(zombie gene)。

图注:大象的特点而是体型超大,而且寿命较长,此外,大象的癌症发病率也低得惊人。研究人员希望找出其中的意味着,并利用哪几个线索来开发治疗人类疾病的新办法。(图/迈克尔·尼克尔斯)

“从进化生物学角度来看,这是非常吸引人的,”美国犹他大学儿科肿瘤学家约书亚·谢夫曼(Joshua Schiffman)说道。谢夫曼并未参与此项研究。“这是个很好的之前 开始了了,”也许道。谢夫曼还表示需要进行更多测试以确认这项发现。“我认为让我们都儿才之前 刚开始了了。”

体型大小与患癌率之谜

2015年,谢夫曼和他的团队发表了一篇论文,删剪描述了在生物体体型大小和癌症发病率不匹配(有些 问题报告 报告 被称作皮托悖论)身后的有有一有俩个 关键发现。让我们都儿发现大型动物具有有些名为P53的肿瘤抑制基因的额外副本。人类都还后能 有有一有俩个 副本,而大象有20个。

当动物体内的细胞分裂时,有些 基因的作用就像负责基因分诊的医生。“P53能识别DNA损伤而且就去尝试修复,”加州大学圣芭芭拉分校生物学家艾米·博迪(Amy Boddy)解释道。博迪并未参与这项新研究。有小问题报告 报告 的细胞还需要修复,而且意味着损伤不要 ,细胞就成为癌症风险,而且P53就会下令杀死哪几个损伤过大的细胞。

“大多数动物会确定修复,但大象更常采用后有些办法,”研究报告的作者、芝加哥大学进化生物学家文森特·林奇(Vincent Lynch)解释道。“大象很奇特,意味着它们的细胞DNA受到损伤,都还后能 哪几个细胞就会死掉,”这项新研究的主管林奇独立查证了大象额外的P53基因,他想搞清是怎么能回事。

无声杀手

林奇和他的同事之前 开始了了寻找大象和有些小型哺乳动物的有些基因差异,让我们都儿特别关注了有额外副本的基因。其中有 有有一有俩个 特别突出而是白血病抑制因子(LIF),有些 因子也因其在提高生育能力方面的作用而闻名。

“我特别惊讶,竟然是LIF基因,”博迪说道。生育能力似乎和癌症预防不怎么能沾边,而且林奇认为LIF6基因还能起到都还后能 作用,也而是杀死受损的细胞。

大多数哺乳动物,从体型很小的鼠兔到体型巨大的小须鲸,都还后能 有有一有俩个 LIF副本。但大象和它们的近亲,如海牛和岩狸,不是好多好多 副本。大象有7到1有有一有俩个 ,之好多好多 是个范围,林奇表示,“这取决于你怎么能计数”。

其中有 有有一有俩个 看起来应该是起作用的,这而是LIF6。到目前为止,研究人员只在大象身上发现了有些 基因。

该研究的作者认为,在合适5900万年前,LIF6就经常出现在了大象的基因中。一之前 开始了了,它很意味着是个无用的、破碎的基因。而且随着大象祖先的进化,有些 基因好多好多 是了变化。有些 基因最终被重新唤醒,这也而是其被称为“僵尸基因”的意味着。意味着正是有些 变化,使得体型巨大的大象很少受到癌症的困扰。

意味着P53是负责基因分诊的医生,都还后能 LIF6而是负责执行命令以排除受损细胞。

林奇和他的团队通过在实验室中对非洲象细胞造成DNA损伤来演示了LIF6基因的活动。有些 损伤似乎会触发P53基因来开启LIF6基因,而后者我让你就会杀死受损的细胞。林奇表示,意味着让我们都儿阻止LIF6正常运行,都还后能 大象对细胞损伤的特殊敏感性看上去就会消失。

制止癌症的生物网络

林奇表示,不必都还后能 “僵尸基因”能抑制癌症。“LIF6基因在有些 广泛的过程中只扮演了有有一有俩个 小角色,”也许道。谢夫曼同意有些 说法,并补充道,“几乎肯定的是,还意味着有有些发现”。今年早些之前 ,谢夫曼团队发表了一项发现,让我们都儿重点研究了另一组基因,哪几个基因能助 修复大象受损的DNA,而非杀死哪几个受损的细胞。

最终的希望而是,通过研究动物防御癌症的机制,来帮助人类治疗并预防癌症。“LIF6基因花了5900万年才进化成都还后能 ,”谢夫曼说道。“在我看来,这是大自然通过5900万年才试图找到的防止癌症的最佳方案。”

随着研究的深入,科研人员的确有意味着在同癌症的战斗中位于优势。