作者:赵宇彤 来源:中国科学报 发布时间:2025/2/25 15:26:09
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大型动物患癌症风险更高,但进化出了更好的防御能力

 

大型动物寿命更长,细胞数量更多,细胞出错的可能性也更大,预期的患癌风险也更大。一项对263个物种的综合分析表明,大型动物的癌症发病率高于小型动物。但这种增加幅度低于预期,表明它们进化出了降低风险的方式。2月24日,相关论文发表于美国《国家科学院院刊》。

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非洲象的基因适应性有助于抗癌(图源:Alamy)

“我们首次提供了实证证据,表明体型大小与癌症发病率之间存在关联,即大型物种比小型物种更容易患癌。”伦敦大学学院的George Butler表示,“这一结果与此前的研究形成鲜明对比,此前的研究并未发现体重与癌症发病率之间存在联系。”但Butler说,许多此类研究仅涉及几十种物种。

为了获得更广阔的视野,巴特勒和他的同事们分析了79种鸟类、90种哺乳动物、63种爬行动物和31种两栖动物的体型和癌症发病率数据。这些数据来自于其他研究人员之前的工作,他们查阅了解剖记录,查看在动物园和水族馆等地方饲养的动物在死亡时是否患有癌症。

研究团队发现,与体型较小的动物相比,大型动物在死亡时患癌的几率略高。在鸟类和哺乳动物中,体重每增加1%,癌症发病率平均增加0.1%。由于缺乏爬行动物和两栖动物的体重数据,研究团队使用了体长数据,发现体长每增加1%,癌症发病率平均上升0.003%。

Butler和团队说,他们的研究结果挑战了一个长期存在的观点——佩托悖论,该悖论指出癌症发病率应与体型大小相关,但事实并非如此。然而,纽约州罗切斯特大学的Vera Gorbunova说,这种相关性的弱点仍然需要解释。

她说:“他们观察到的风险增加非常非常小,而且与体型大小完全不成正比。如果你拿老鼠这样的小动物来说,人类的体型可能是老鼠的100倍,而大象的体型是老鼠的1000倍,那么人类的癌症发病率并没有高出100倍,大象也没有高出1000倍。”

Gorbunova说,这表明大型物种进化出了更多保护自己的方法。事实上,通过使用进化树来推断动物体型的进化速度,研究小组发现,如果体型相似的鸟类和哺乳动物在进化过程中经历了更快的体型增长,那么它们对癌症的防御能力就会更强。

以前的研究已经确定了大象和鲸鱼中的一些基因适应性,这些适应性可能通过改善DNA修复或阻止有缺陷的细胞分裂来抵御癌症。

Gorbunova表示,深入了解一些动物如何抵御癌症,可能会为人类带来新的疗法。“如果你发现这些抗癌动物中某些特定的生物途径出现了不同程度的调整,我们也可以设计出针对这些通路的小分子药物,从而更有效地杀死癌细胞,甚至防止癌症的发生。”

“这些药物很可能是非常有前景的,因为在进化过程中,这些机制已经经过了数百万年的考验。”Gorbunova说。

相关论文信息:https://doi.org/10.1073/pnas.2422861122

 
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