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为什么鲸鱼不会得癌症?
2022-08-13

随着人的年龄增长和体重增加,患癌风险也会水涨船高。然而,作为世界上最大且最长寿的哺乳动物,鲸鱼却似乎逃过了这种魔咒。它们是患癌几率最低的动物之一。

简单来说,癌症发生的核心是细胞发生异常变异,开始不可控制地生长和分裂,从而破坏了其生物环境(免疫系统)的正常功能。

迄今为止,最早的癌症病例发生在人类早期祖先身上,其遗骸可以追溯到170万年前。研究人员在南非一个洞穴中发现的遗骸上发现了骨肉瘤(一种侵略性的骨癌)的证据。

然而,人类及其祖先并不是历史上唯一受到癌症影响的动物。有趣的是,癌症也是猫和狗死亡的主要原因,一些鸟类、爬行动物和鱼类,无论是圈养的还是野生的,也都会经历癌症。此外,最近的研究发现,甚至恐龙有时也会患癌。

年龄、体重和癌症风险

根据世界卫生组织的数据,癌症是全球范围内第二大死因,影响着全世界数百万各年龄段的人。由于环境和生活方式变化、人口老龄化等因素,癌症变得更加普遍。

专家指出,人的年龄和体重会增加患癌风险。癌症风险总体上是一个有机体一生中细胞分裂数量的函数。这是由体细胞进化驱动的,当体细胞复制基因组、分裂并产生子细胞时,就会发生遗传变化。寿命越长,细胞分裂就越多,后代细胞基因组中发生致癌突变的可能性就越高。同样,较大的个体由更多的细胞组成,这也增加了致癌突变的可能性。

然而,这些规律并不适用于所有物种。有些动物甚至可能不会患上癌症,尽管它们体型庞大、寿命很长。

大象、海豚和鲸鱼的癌症发病率低得令人难以置信。研究人员一直在思考这是为什么,以及这些动物对癌症的抵抗力能否帮助人类更好地了解和抵御癌症。

去年发表在《今日医学新闻》上的一项研究似乎在大象身上找到了答案。

事实证明,这些大型厚皮动物有一种抑制肿瘤的基因,被称为P53。它可以抑制细胞增殖,使其有足够的时间来修补自己的损伤。另外,如果细胞不能修补,基因会促使它发动自杀,这个过程被称为细胞自毁。大部分的哺乳动物都有带这种基因,包括人类。区别在于,我们只有一组,而大象有20组。

那么鲸鱼呢?来自位于美国北亚利桑那大学、亚利桑那州立大学等研究机构的研究人员认为,这些水生哺乳动物的基因中可能也藏着答案。

为什么癌症不会影响鲸鱼?

这项研究的结果发表在《分子生物学与进化》杂志上。

Salt是一头母座头鲸,她时常出现在美国马萨诸塞州海岸附近的水域。研究者决定把重点放在她身上,因为自20世纪70年代中期以来,其他科学家以及座头鲸观察者一直都在关注她,所以关于她的数据并不缺乏。

研究小组对从Salt身上提取的皮肤样本进行了DNA和RNA测序,来得出她的基因组图谱。

研究人员将这些数据与各种哺乳动物的基因组成信息进行了比较,包括其他10种鲸类动物,如蓝鲸、露脊鲸和抹香鲸等。

分析显示:鲸的某些基因组位点(基因组的特定部分)的进化速度比其他哺乳动物要快。具体来说,这些基因位点包含调控细胞周期、增殖和细胞内DNA修复过程的基因,基本上维持了健康细胞的正常进程。

研究团队注意到,这些负责细胞维持的基因在人类癌症细胞中发生了变异。

鲸鱼区别于其他哺乳动物的另一个特征是,它们有许多重复的抑癌基因,这些基因可以阻止癌症的发展和生长。

“这表明鲸在哺乳动物中是独一无二的,为了进化出巨大的体型,这些重要的‘管家’基因必须跟上,才能保持物种的健康。这些基因在进化上比较保守,但通常可以预防癌症。”

“我们还发现,尽管鲸鱼基因组中与癌症相关的部分比其他哺乳动物进化得更快,但与其他哺乳动物相比,随着时间的推移,鲸鱼基因组中积累的DNA突变要少得多,这表明它们的突变率更慢。”研究人员说。

这对我们有帮助吗?

那么,为什么研究人员要研究癌症风险极低的鲸鱼和其他动物呢?这些信息对人类有帮助吗?

“大自然告诉我们,癌症基因的变化与生命是相容的。”研究者认为,他们的发现表明,自然界中的许多物种已通过自行进化来防止癌症蔓延。这意味着,通过了其作用机制,我们将来有望将其转化为预防癌症的策略以及抗癌新疗法,从而有效地对抗癌症。

同时,研究团队认为,绘制不同物种的基因图谱,了解癌症如何发展以及基因的突变机制,使我们了解到,这些疾病是生物界存在的共同威胁,但并非没有解决方案。

“鲸鱼和大象通过进化打败癌症,而恐龙却遭遇灭绝。这一事实表明,癌症在数百万年间一直是物种进化的压力,它一直与我们同在。”研究人员希望通过对鲸鱼细胞系进行进一步研究,开发出一种基于它们的生物自卫机制的典型抗癌药物。

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