通常,小型动物的寿命较短——不仅因为它们更容易受到捕食者和环境压力的威胁,还因为它们的基因在抵御细胞损伤方面作用不大。但蝙蝠并非如此。许多蝙蝠种类在野外或圈养环境下能活 20 到 40 年,这让科学家们感到困惑。
更有趣的是:蝙蝠几乎不患癌症。这种罕见的抵抗力引起了罗切斯特大学科学家的注意,他们最近在《Nature Communications》上发表了一篇研究,深入探讨了蝙蝠如何在不患病的情况下健康衰老。他们的发现揭示了三种帮助蝙蝠避免癌症的关键生物学策略,这些见解有一天可能改善人类的癌症治疗或预防方法。
为什么蝙蝠值得研究
为了理解健康衰老,科学家们经常关注那些非同寻常的例子:寿命长且不患与衰老相关的疾病的动物。由于癌症通常源于累积的基因损伤,那些长寿且很少患癌的物种提供了天然的预防案例研究。
罗切斯特的研究人员此前一直关注鲸鱼和裸鼹鼠。但蝙蝠脱颖而出:有些蝙蝠物种的寿命相当于人类近 180 岁,但无论在野生还是圈养个体中,几乎从未发现肿瘤。这一特性使蝙蝠成为理解衰老和癌症如何可能被“解耦”的理想模型。它也挑战了“长寿必然导致更多疾病”的假设。
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蝙蝠战胜癌症的3种方式
为了进行研究,研究人员检查了四种蝙蝠的成纤维细胞(参与愈合和肿瘤发育的结缔组织细胞):小棕蝙蝠(Myotis lucifugus)、大棕蝙蝠(Eptesicus fuscus)、洞穴吸蜜蝠(Eonycteris spelaea)和牙买加果蝠(Artibeus jamaicensis)。根据一份新闻稿,他们的观察揭示了三种抗癌特征。
超强的肿瘤抑制功能:与人类一样,蝙蝠也有一种称为 p53 的基因,因其能够关闭受损细胞而被称为“基因组的守护者”。在人类中,约一半的癌症中 p53 基因失活或发生突变。但蝙蝠,特别是纽约州北部的小棕蝙蝠,表现出更高的 p53 活性,甚至携带两个活跃的基因拷贝。这使得它们能够通过一种称为细胞凋亡的过程及早清除问题细胞,而且由于精细调控的系统,不会损伤健康组织。
安全再生的细胞:蝙蝠拥有酶端粒酶,而人类的端粒酶通常只存在于干细胞、生殖细胞和癌细胞中。这使得它们的细胞能够在不降解 DNA 的情况下持续分裂,这是一种支持组织修复的特性。在大多数动物中,这会增加患癌症的风险。但蝙蝠高活性的 p53 基因会充当一种保护机制,清除任何开始失控的细胞。
高性能免疫系统:蝙蝠以携带病毒而不生病而闻名,它们的免疫系统在识别和清除癌细胞方面也非常出色。而人类的免疫系统往往会随着年龄的增长而减弱和发炎,蝙蝠却能保持平衡,同时控制感染和癌症等与衰老相关的疾病。
这对人类意味着什么
癌症是一种缓慢发展的疾病,通常需要多次细胞“打击”才能形成肿瘤。然而,与长寿的哺乳动物不同,在蝙蝠体内,细胞只需两次突变就可能癌变,但由于这些内置的防御系统,这种情况极少发生。
这使得蝙蝠成为癌症研究的一个出人意料的有用的模型。罗切斯特团队证实,提高 p53 活性有助于清除或减缓癌症,这是一种已在药物开发中探索的策略。人们对端粒酶如何安全地用于辅助组织再生也越来越感兴趣,尽管本研究并未对此进行测试。
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美国国家癌症研究所:端粒酶
Nature Communications:长寿蝙蝠有限的细胞自主抗癌机制















