为什么鲸鱼不会患上癌症?我们为什么要关心?


时间:2019-05-16 12:32:38  次浏览 )

  虽然研究人员知道,随着人的年龄增长和体重增加,癌症风险会增加,但世界上最大的哺乳动物鲸鱼却没有这种相关性。事实上,他们是最不可能患癌症的动物。新的研究旨在找出原因。
 

从根本上说当细胞异常突变并开始不受控制地生长和分裂时,癌症就会以破坏其生物环境正常功能的方式开始。

根据世界卫生组织(WHO)的报告,癌症是全球第二大死亡原因,影响着全世界各个年龄段的数百万人。

一些研究人员认为,在现代世界中,属于癌症保护伞的疾病已经变得更加普遍,主要是由于人类活动造成的污染和其他环境变化等因素。尽管如此,许多研究表明人们已经经历了数千年的癌症。

研究人员迄今为止能够记录的最早的癌症病例发生在一个人类祖先(人类早期祖先),其遗骸可追溯到170万年前。调查人员将这些遗骸定位在南非的一个洞穴中,他们在人类出现之初就得出了骨肉瘤的证据,这是一种侵袭性的骨癌。

然而,人类及其祖先并不是历史上唯一受癌症影响的动物。有趣的是,癌症是导致猫和狗死亡的主要原因,一些鸟类,爬行动物和鱼类 - 在人工饲养和野外 - 也会感染癌症。

此外,根据最近的发现,甚至恐龙有时也会患上癌症。

 

年龄,体重和癌症风险

专家解释说,一个人的年龄和体重会增加他们患癌症的风险。这是有道理的,因为有人生活的时间越长,细胞变异的时间就越长,而且随着身体老化,其细胞可能更容易发生突变。

此外,一个人的体重越多,一些科学家甚至认为,它们越高,细胞就越多,就会发生突变。

然而,这些相关性并不适用于动物界的物种。事实上,一些动物极不可能患上癌症,尽管它们非常大而且寿命很长。

大象,鼠海豚和鲸鱼的癌症发病率极低。研究人员一直在思考为什么并考虑这些动物对癌症的抵抗能否帮助人们更好地了解这种疾病以及如何最好地对抗它。

去年发表并在今日医学新闻报道的一项研究可能已经找到了大象的答案。事实证明,这些大型厚皮动物具有肿瘤抑制基因,可以让它们的身体阻止癌症的形成。

人类也有这个基因。然而,虽然人类只有一个副本,但大象有多达20个副本。

鲸鱼呢?来自北亚利桑那大学,弗拉格斯塔夫,亚利桑那州立大学,坦佩和其他合作机构的一组研究人员认为,这一答案可能会再次出现在这些水生哺乳动物的基因中。

 

为什么癌症不会影响鲸鱼

在这项研究中 - 研究结果发表在“ 分子生物学与进化 ”杂志上- 研究人员获得了分析来自盐的皮肤样本的许可,这是一种成年雌性座头鲸(Megaptera novaeangliae)。

Salt经常出现在马萨诸塞州海岸附近的水域,研究人员决定把重点放在她身上,因为其他科学家以及座头鲸观察者长期以来一直关注她,自20世纪70年代中期以来,确切地说,所以关于她的数据并不缺乏。

由北亚利桑那大学助理教授Marc Tollis博士领导的研究小组对从Salt收集的皮肤样本进行了DNA和RNA测序,以便组装她的基因组图谱。

一旦他们完成了这项工作,研究人员将这些数据与各种哺乳动物的遗传构成信息进行了比较,其中包括其他10种鲸类物种的成员,如蓝鲸(Balaenoptera musculus),鲸鱼(Balaena mysticetus)和抹香鲸。 (Physeter macrocephalus)。

研究人员的分析显示某些基因组位点(基因组的特定部分)在鲸鱼中的进化速度比在其他哺乳动物中的速度快。具体而言,这些是含有调节细胞周期,增殖和细胞内DNA修复过程的基因的基因座 - 基本上是健康细胞的维持过程。

Tollis和研究小组指出,负责这些细胞维持过程的基因在人类癌症中发生突变。

将鲸鱼与其他哺乳动物区分开来的另一个特点是它们具有许多重复的肿瘤抑制基因,这些基因可以防止癌症发展和生长。

“这表明鲸鱼在哺乳动物中是独一无二的,因为为了进化它们巨大的大小,这些重要的'管家'基因,即进化上保守并且通常可以预防癌症,必须保持这种基因以维持物种的适应性,” Tollis解释道。

“我们还发现,尽管这些癌症相关部分的鲸鱼基因组比其他哺乳动物的进化速度更快,但平均而言,与其他哺乳动物相比,鲸鱼在基因组中累积的DNA突变更少,这表明它们的突变速度较慢费率,“他继续道。

 

这项研究与我们有什么关系?

那么为什么研究人员会研究具有极低癌症风险的鲸鱼和其他动物呢?这些信息对人类有用吗?

目前的研究作者认为,在这方面,它不仅仅是一种方式。首先,他们发现的信息表明,自然界中的许多物种已经自行进化以防止癌症蔓延。

这意味着,通过了解这些病例中发挥作用的机制,研究人员将来可以提出预防策略和抗癌疗法,以有效对抗人类癌症。

大自然告诉我们,癌症基因的这些变化与生命是一致的。接下来的问题是,这些变化中的哪一个可以预防癌症,我们能否将这些发现转化为预防人类癌症?”

研究报告的共同作者,亚利桑那癌症与进化中心主任Carlo Maley

与此同时,研究小组认为,绘制不同动物物种如何发展癌症以及抑制致癌机制,将使我们了解到这些疾病是一直存在的共同威胁 - 可能是,不是没有一个办法。

“我们的目标不仅是让大自然告诉我们更好的癌症疗法,而且要让公众了解癌症的新视角,”Tollis补充道,“鲸鱼和大象进化为击败癌症,恐龙遭受的事实从中也可以看出,癌症在数百万年的进化过程中一直是一种选择性的压力,它一直伴随着我们。“

“我们希望这可能改变人们与疾病的关系,这可能是痛苦的和个人的。它还有助于更好地了解生物多样性。在我们目前的第六次大规模灭绝中,我们需要所有保护的理由,我们可以得到,“他解释道。

在未来,研究小组希望进一步开展这项工作并在实验室中试验鲸鱼细胞系,以开发基于这些水生哺乳动物的生物自我防御机制的原型癌症药物。

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