大象生存也有七十年为何不得癌症?

首先大象是会得癌症的,但它们得癌症的几率似乎比预期的要低得多,在已知的大象死亡病例中,只有4.8%是由于癌症引起;而对于人类来说,与在11%到25%之间的死亡病例与癌症有关,人的寿命越高,癌症死亡率也越高。

癌症是由于细胞分裂失控导致的,一些突变是遗传的,但大多数是在细胞分裂过程中复制DNA时出错的结果。一个成年人的DNA将被复制大约30万亿次,而每一次复制都可能导致突变积累,人类细胞贯穿一生都在进行DNA复制和细胞分裂的部位肠道、肺部、皮肤和骨髓中尤其如此,每一次细胞分裂都伴随着癌症风险。

皮托悖论

由于长寿大型生物体比短命小型生物体经历更多的细胞分裂,它们积累致癌突变的几率应该更大。模型表明,如果大象和鲸鱼的每一个细胞分裂都具有与人类相同的癌症风险,它们就不可能活到70岁,都将在年轻时死于癌症(下图)。显然,大象和鲸鱼确实存在且长寿,而且它们都没有异常高的癌症发病率,这个谜题被称为皮托悖论(Peto s Paradox ),它暗示大型动物必须有机制来补偿经历了这么多次的细胞分裂。

在人类中,TP53基因可以预防癌症,而该基因的突变是许多人癌症的主要原因,TP53基因预防癌症的机制是通过诱导细胞凋亡完成的,促使DNA受损的细胞(很可能包含致癌突变)自杀。人类中,遗传TP53基因突变副本的人癌症发生概率远高于普通人,男性患癌症的风险为73%,女性几乎为100% 。

2015年10月,两项独立研究显示,大象的基因组中有20个抑癌基因TP53拷贝,因此有40个等位基因,而人类和其他哺乳动物只有一个TP53基因,猛犸象的DNA中存在14个该基因的副本。大象的TP53基因只有一个与其他哺乳动物的类似,但其他19个基因缺乏真正的内含子,这表明,这19个额外的TP53基因很可能是成熟的mRNA分子被逆转录回DNA时产生的,被称为逆转录基因。科学家通过研究显示大象细胞对DNA损伤特别敏感,更容易发生凋亡。将细胞暴露在电离辐射下诱导DNA损伤,大象细胞发生凋亡的可能性是健康人体细胞的两倍,说明大象细胞能够更有效的应对DNA损伤,阻止DNA突变的积累。在小鼠细胞中添加大象的TP53逆转录基因也使这些小鼠细胞对DNA损伤更敏感。

因此,大象很可能通过复制TP53基因增强TP53信号来解决了皮托悖论。

文章来源:网络整理
  • 发表于 2022-01-13 16:34
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  • 分类:科学