近期，犹他大学的研究人员研究发现，大象细胞表达关键抑癌基因TP53的多种相关基因，这些基因帮助大象快速清除DNA受到损伤的癌前细胞，其DNA受到损伤的细胞的凋亡比例明显高于人类。
体型较大、寿命较长的动物细胞数目多且经历的分裂次数多，DNA突变的几率更高，但是其癌症发病率并不高于体型较小、寿命较短的动物。从进化的角度分析，体型更大、寿命更长的动物进化出抵御癌症的能力，这就是著名的“佩托悖论”。近期，犹他大学的研究人员从抑癌基因TP53方面验证了佩托悖论。研究发现，大象细胞表达关键抑癌基因TP53的多种相关基因，这些基因帮助大象快速清除DNA受到损伤的癌前细胞，其DNA受到损伤的细胞的凋亡比例明显高于人类。
背景知识
佩托悖论
细胞每次分裂时都伴随着DNA突变的风险。这些突变可能导致癌症发生。如果所有细胞发生致癌突变的风险相似，那么体型较大、寿命较长、有着更多次细胞分裂的动物出现癌症的风险应该远高于体型较小、寿命较短、细胞分裂次数较少的动物。
然而理查德佩托爵士在1977年注意到，尽管人的细胞数目是小鼠的1000倍，寿命是小鼠的30倍，人和小鼠发生癌症的几率是相似的。另一个例子是大象和人的对比。大象的体积远大于人，寿命也可达到60至70年，然而大象患癌的几率却非常低。佩托曾提出，进化理论可能能够解释种属间细胞癌变几率的差异。以人和小鼠进行对比，虽然人进化的体型更大，人体细胞更多，在更长时间内分裂次数更多，但是人体细胞也进化的更能抵御癌症。体型更大、寿命更长的动物进化出抵御癌症的能力，这就是著名的“佩托悖论”。
犹他大学研究团队最近的试验数据提供了支持佩托悖论的证据。数据显示，癌症发病率并不随着体型或寿命的增加而增加。实际上，一些大型的、寿命较长的动物的癌症发病率反而更低。大象的癌症发病率低于5%，而人的癌症发病率为11%-25%左右。
大象有5500万的进化史，在这个漫长的过程中进化出了抵御癌症的方法，人类希望有一天能将这些“经验”转变为人类的癌症治疗手段。
抑癌基因TP53
研究团队分析了非洲象基因组的癌基因和抑癌基因。癌基因能够导致细胞生长不受控制，而抑癌基因能够减缓细胞的分裂。这是在癌症过程中最主要的两种类型的基因。正是抑癌基因能够解释大象抵御癌症的潜在机制。
研究团队发现大象细胞表达关键抑癌基因TP53的多种相关基因。
TP53被称为“基因组的守护者”，能够防止细胞蓄积致癌突变。DNA破坏发生后，TP53基因能够停止细胞的分裂，直至DNA损伤被修复。如果细胞无法修复DNA，TP53就会启动细胞的凋亡，将突变细胞及时清除，避免其过度增殖导致癌症发生。李-佛美尼综合症患者的TP53突变，其一生罹患癌症的风险高达90%。这种与TP53缺陷相关的癌症高风险表明了TP53在癌症预防中的重要作用。
研究方法
研究团队曾对李-佛美尼综合症患者的TP53功能进行了检测，并使用同样的实验室检测方法对大象细胞的DNA损伤应答进行了检测。研究团队与犹他霍格尔动物园和玲玲马戏团合作，分别定期采集非洲象和亚洲象的血样，定期监测大象的健康程度，并对大象的血样进行了进一步分析。
在实验室里，研究人员将大象血样中的白细胞，即淋巴细胞分离出来，使其暴露于电离辐射来诱导DNA的损伤。研究人员对非洲象和亚洲象淋巴细胞修复DNA损伤的速度与人类淋巴细胞进行了比较。
研究结果
出乎意料的是，大象细胞修复DNA的速度与人类细胞相似。但是两个种属的细胞之间显著的差异是，在暴露于电离辐射之后，大象细胞发生凋亡的比例更高。
研究人员对大象细胞、健康人群细胞以及李-佛美尼综合症患者细胞在DNA损伤后发生凋亡的比例进行了严格定量，发现凋亡的细胞比例和TP53基因的数目相关。
研究结论
研究成果显示大象的TP53能够帮助大象快速清除DNA受到损伤的癌前细胞，可能是大象抵御癌症的机理之一。
研究意义
研究人员目前正在更深入研究大象TP53起作用的确切机理，其目的是为了寻找癌症治疗手段，以及帮助癌症高风险的人群预防癌症的发生。
希望能够创造一个有更多“大象”和更少肿瘤的世界。
|
|
