體型超大 壽命較長 癌癥率卻極低 大象咋做到的?
作者： ${content.author} 時間：2018-06-01 瀏覽量：2,428大象的特點就是體型超大，而且壽命較長，此外，大象的癌癥發(fā)病率也低得驚人。研究人員希望找出其中的原因，并利用這些線索來開發(fā)治療人類疾病的新方法。
一個人大概由30萬億個細胞構成。這些細胞和人體內的微生物相互作用，人體就會運行，比如說，心臟的跳動、腸道的蠕動以及肌肉的收縮。隨著年齡的增長，人體內的細胞就會分裂，新的細胞就取代了舊的細胞。但是隨著細胞的代謝回轉，基因錯誤也就幾乎不可避免的出現(xiàn)了，而這些故障又常常會轉化為癌癥。從統(tǒng)計學上來說，體型更大的動物因為有更多的細胞，因此患上癌癥的可能也會更大。照這樣推理，大象的細胞數(shù)量要比小型哺乳動物多數(shù)百倍，因此大象的發(fā)病率要高得多。但事實并非如此！最近，《細胞》（Cell）旗下期刊《細胞通訊》（Cell Reports）刊發(fā)了一篇新研究，這項研究對大象的癌癥低發(fā)病率提供了新線索，其中的關鍵可能就是“僵尸基因”（zombie gene）?！皬倪M化生物學角度來看，這是非常吸引人的，”美國猶他大學兒科腫瘤學家約書亞·謝夫曼（Joshua Schiffman）說道。謝夫曼并未參與此項研究?！斑@是個很好的開始，”他說道。謝夫曼還表示需要進行更多測試以確認這項發(fā)現(xiàn)?！拔艺J為我們才剛剛開始。”
體型大小與患癌率之謎
2015年，謝夫曼和他的團隊發(fā)表了一篇論文，詳細描述了在生物體體型大小和癌癥發(fā)病率不匹配（這種現(xiàn)象被稱作皮托悖論）背后的一個關鍵發(fā)現(xiàn)。他們發(fā)現(xiàn)大型動物具有一種名為P53的腫瘤抑制基因的額外副本。人類只有1個副本，而大象有20個。當動物體內的細胞分裂時，這個基因的作用就像負責基因分診的醫(yī)生。“P53能識別DNA損傷然后就去嘗試修復，”加州大學圣芭芭拉分校生物學家艾米·博迪（Amy Boddy）解釋道。博迪并未參與這項新研究。有小問題的細胞可以修復，但是如果損傷太大，細胞就成為癌癥風險，因此P53就會下令殺死這些損傷過大的細胞?！按蠖鄶?shù)動物會選擇修復，但大象更常采用后一種方式，”研究報告的作者、芝加哥大學進化生物學家文森特·林奇（Vincent Lynch）解釋道?！按笙蠛芷嫣?，如果它們的細胞DNA受到損傷，那么這些細胞就會死掉，”這項新研究的主管林奇獨立查證了大象額外的P53基因，他想搞清是怎么回事。
無聲殺手
林奇和他的同事開始尋找大象和其他小型哺乳動物的其他基因差異，他們特別關注了有額外副本的基因。其中有一個特別突出就是白血病抑制因子（LIF），這種因子也因其在提高生育能力方面的作用而聞名?！拔矣悬c驚訝，竟然是LIF基因，”博迪說道。生育能力似乎和癌癥預防不怎么沾邊，但是林奇認為LIF6基因還能起到另一個作用，也就是殺死受損的細胞。
大多數(shù)哺乳動物，從體型很小的鼠兔到體型巨大的小須鯨，只有一個LIF副本。但大象和它們的近親，如海牛和巖貍，都有很多副本。大象有7到11個，之所以是個范圍，林奇表示，“這取決于你怎么計數(shù)”。其中有一個看起來應該是起作用的，這就是LIF6。到目前為止，研究人員只在大象身上發(fā)現(xiàn)了這種基因。該研究的作者認為，在大約5900萬年前，LIF6就出現(xiàn)在了大象的基因中。一開始，它很可能是個無用的、破碎的基因。但是隨著大象祖先的進化，這種基因也就有了變化。這個基因最終被重新喚醒，這也就是其被稱為“僵尸基因”的原因?？赡苷沁@種變化，使得體型巨大的大象很少受到癌癥的困擾。如果P53是負責基因分診的醫(yī)生，那么LIF6就是負責執(zhí)行命令以排除受損細胞。林奇和他的團隊通過在實驗室中對非洲象細胞造成DNA損傷來演示了LIF6基因的活動。這種損傷似乎會觸發(fā)P53基因來開啟LIF6基因，而后者隨后就會殺死受損的細胞。林奇表示，如果他們阻止LIF6正常運行，那么大象對細胞損傷的特殊敏感性看上去就會消失。
制止癌癥的生物網絡
林奇表示，并非只有“僵尸基因”能抑制癌癥?！癓IF6基因在這個廣泛的過程中只扮演了一個小角色，”他說道。謝夫曼同意這種說法，并補充道，“幾乎肯定的是，還將會有其他發(fā)現(xiàn)”。今年早些時候，謝夫曼團隊發(fā)表了一項發(fā)現(xiàn)，他們重點研究了另一組基因，這些基因有助于修復大象受損的DNA，而非殺死這些受損的細胞。最終的希望就是，通過研究動物防御癌癥的機制，來幫助人類治療并預防癌癥?！癓IF6基因花了5900萬年才進化成這樣，”謝夫曼說道?！霸谖铱磥?，這是大自然通過5900萬年才試圖找到的避免癌癥的最佳方案。”
隨著研究的深入，科研人員的確有可能在同癌癥的戰(zhàn)斗中占據優(yōu)勢。
