所有癌症,或大或小

2014年,克罗地亚的遗传学家博士Tomislav Domazet-Lošo和他的同事们在德国基尔大学的发表了一篇论文描述肿瘤微小的淡水在两个不同的物种九头蛇。一管多触角,九头蛇占干细胞的三个不同的组。这些团体之一,被称为间质干细胞,结果是癌症的根源,这严重影响了增长和生育能力。重要的是要注意,这些肿瘤完全是自发的,研究人员并没有使用任何技术,如基因改造或用化学药剂诱导治疗他们。但是,尽管九头蛇可能是最简单的生物目前患上癌症,他们远离外唯一的例子我们自己的物种。

癌症被发现在几乎所有的多细胞生命之树的分支,从最简单到最复杂的。侵袭性癌症是医学上定义为肿瘤细胞是否有突破基底膜包装周围组织和器官。某些类型的生物还没有这个屏障层仍然可以影响细胞增殖失控。例如,植物开发大型生长——被称为擦伤——通常是感染或寄生的结果。肿瘤型群众可以在红藻和浸润性生长在蘑菇,发现在简单的模具可以开始增殖异常的方式类似于癌症。

动物园的恶性肿瘤

一个 最近公布的动物 已知受癌症影响延伸超过20页,包括海洋生物的阵容,读起来像菜单从世界上最诡异的寿司店。有 鸟蛤、蚌、蟹、鲶鱼、穴鱼、鳕鱼、珊瑚和圆蛤类。小热带鱼,神仙鱼、珠宝鱼和金鱼。胡瓜鱼、鲑鱼、海鲷,杂草丛生的海洋龙和更多。奇怪的是,栉水母和海绵似乎非常抵抗癌症,没有已知的肿瘤的例子记录日期。一种海绵、Tethya wilhelma,可以 承受100倍剂量的x射线辐射会杀死一个人 ,提供了一个迷人的模型系统研究癌症的阻力可能透露的线索来帮助我们自己的物种避免疾病。

肿瘤出现在青蛙、蟾蜍和其他两栖动物,和已发现的爬行动物,如蛇、海龟、乌龟和蜥蜴。癌症出现在许多种类的鸟从长尾小鹦鹉到企鹅,小鹦鹉食火鸟,黑腹吹口哨鸭子和普通的鹦鹉,更不用说返老还童的 三条腿的罗宾癌变质量在其腹部 到达芝加哥拥有h·k·科尔先生的1919年的一天。从土狼到斑马,我们的哺乳动物也受到各种各样的癌症:鲸鱼,小袋鼠、狒狒、獾、鼓和介于两者之间的。

这些调查癌症在生活的挑战持续但不正确的相信鲨鱼没有癌症。肿瘤有被发现在 多个种类的鲨鱼 其中最臭名昭著的家庭, 大白鲨 。无论如何,这种误解导致的不必要的屠杀数以百万计的鲨鱼软骨药片,卖给绝望的癌症患者,尽管多个临床试验显示,他们是无效的。

也有证据表明癌症动物物种通过化石记录可追溯。2003年,一个研究小组参观了博物馆的北美便携式x光机,接管的图像10000恐龙骨骼化石和揭示 鸭嘴式在多个个体肿瘤的迹象鸭嘴龙家庭 。2020年,加拿大的研究人员 发表了骨肉瘤的诊断 化石标本的食草恐龙角尖角龙apertus,距今约7500万年。甚至还有一个可能 肿瘤在古代茎龟的腿骨 最后在三叠纪海洋大约2.4亿年前。

癌症的普遍存在跨物种,通过进化时间告诉我们,癌症的发展是多细胞生物密不可分。如果有复杂的多细胞外星生命在宇宙中,奇怪的是,大多数的生物也会容易受到癌症。如果您有许多细胞在你的身体,你是什么物种,有机会,他们中的一些人会反抗他们细胞“社会”的“规则”,开始沿着路前往癌症。

解决癌症悖论

尽管我们可以明确说,癌症不是人类特有的疾病,还有一个普遍的假设这种疾病更为普遍比其他任何在我们自己的物种。尽管固有的挑战进行全面调查整个动物王国的癌症,我们迄今为止的证据表明,这并非如此,尤其是当你采取不健康的人类习惯如吸烟的方程。当比较基线癌症风险跨物种,人类则处于中间状态。我们不太可能得到癌症比老鼠在有生之年,但更容易比哺乳动物世界的巨头如大象和鲸鱼。

东西并不增加。如果癌症是多细胞生物的一个不可避免的结果,那么它应该遵循,细胞在动物越多,越有可能患上癌症。此外,这个问题应该加重动物生活在很长一段时间内,包括人类。然而,根据我们的数据,罹患癌症的变化作为身体质量和寿命的函数 在大多数物种大致相同 。观察到这样的现象 癌症风险并不跟踪整齐与寿命或大小 被称为皮托悖论(英国统计学家理查德·皮托的名字命名,他第一次注意到它在1970年代)。

在2020年, 博迪博士艾米 加州大学圣芭芭拉和她的合作者发表进一步的证据支持皮托的悖论 令人印象深刻的研究癌症发病率在37个不同的哺乳动物物种 一直被囚禁在圣地亚哥动物园和野生动物园。他们的研究结果表明,没有寿命的相关性,体重和癌症的患病率的物种。然而,他们确实发现相对短暂的物种像负鼠和草原犬鼠大窝比动物更容易患肿瘤如海豹和大象,长寿和年轻的少。

这项研究中,和其他人喜欢,揭示进化之间的平衡增长,寿命和繁殖。有频谱范围从小型哺乳动物活的快,死的也早,现有的短短几年,生产尽可能多的后代——“慢燃烧器”往往生长大,活了几十年,较小的窝。 研究大自然的缓慢的燃烧器 这些物种是揭示有趣的见解如何设法避免癌症这么长时间,我们可以把我们的优势。

从其它物种

也许最著名的例子长寿,抗癌的哺乳动物是裸鼢鼠,colony-dwelling啮齿动物,可以存活30年最接近一个皱纹香肠和牙齿。虽然有时说,这些生物从来没有得癌症,有一些记录在俘虏殖民地情况下,然而,疾病是异常罕见的小老鼠。的具体原因他们的非凡的抗癌症是未知的,在一些地区, 高度有争议 。

一个想法是,动物的低卡路里,低温生活方式减少破坏细胞内自由基的生产。另一种解释是改变驱动细胞生长的激素水平和其他分子,polyphenol-rich素食,或在免疫细胞中发现的极不寻常的曲目与小鼠相比裸鼹鼠。

裸鼢鼠组织异常大,粘性的透明质酸,一种“细胞胶”,可能加强细胞间接触和沟通,防止癌变。细胞从裸鼹鼠也更耐压力和DNA损伤比从其他小型啮齿动物,和高度敏感的接触抑制,停止增殖,如果他们变得拥挤。

其他物种已经在他们自己的方式解决了皮托悖论。例如, 水豚尤其警惕的免疫细胞 寻找并摧毁流氓细胞才能成长为一个肿瘤。大象 进化的多个副本称为p53的基因编码一个分子 ——所谓的“基因组”的守护者——迅速激活受损细胞的凋亡细胞自杀途径之前,他们有机会成为癌变。

在其他物种研究癌症帮助我们获得更深的见解漏洞在我们自己的人类细胞和如何克服它们。我们现在能够打开大自然的工具箱,揭示了配方和原料,经过数百万年的进化产生不同的癌症风险防御机制和修改。

关于作者

是一个作家,Kat Arney广播和生命科学的创意总监通信机构首先创建媒体。她最新的书, 叛军单元:癌症、进化和生命的科学 (Weidenfeld & Nicolson)现在出去了。