水豚抗癌的祕密武器

說到南美洲,你可能會想到熱情奔放的巴西足球,阿根廷剛勁瀟灑的探戈,還有古老的印加文明和奔流不息的亞馬孫河。但你可能從未了解過,在這片土地上還生活著世界上最大的齧齒類動物——南美無尾大水鼠,又稱水豚。

水豚身長1.3米,體重是老鼠的60多倍,這種巨大的體型通常有可能帶來更大的患癌風險。但是,水豚幾乎不得癌症,這很令人不解。最近,科學家發現了水豚抗癌的秘密武器。

水豚抗癌的秘密武器

身長1.3米的鼠中“巨獸”

水豚常年棲息在河畔、沼澤、溼地等各類靠近水的低地,以食草為生。水豚的體重是同類齧齒類動物(比如老鼠、天竺鼠)的60多倍,身長可達1.3米。一直以來,人們並不知道是什麼原因導致水豚成為同類中的“巨獸”,直到不久之前,新的科學發現給出了答案。

早在8000萬年前,非洲大陸上就已出現水豚祖先的身影。隨後,過了4000萬年,水豚的祖先移居到了南美大陸。那時,水豚的祖先和普通齧齒類動物體型差不多,這些生活在巴西東部灌木叢林中的小動物體重不到1千克。

根據“物競天擇,適者生存”的自然選擇學說,齧齒類動物之所以體型嬌小是為了方便藏匿,從而躲避捕食者的追獵。嬌小的體型會讓捕食者產生它們並沒什麼價值、不值得去花費精力捕捉的錯覺。與非洲相比,水豚生活的南美地區,捕食者數量少得多。在捕食者數量嚴重短缺的情況下,水豚的祖先沒有了保持嬌小體型的壓力,自然越長越大。

水豚抗癌的秘密武器

有研究發現,水豚的高大身材與胰島素有關。其實,胰島素除了調節血糖,還給細胞發號施令,使其進行細胞分裂。難道是水豚體內胰島素過多,細胞分裂增加,才讓它們變為了“巨獸”?

最新的研究表明,水豚體內並沒有過多的胰島素,但通過檢測水豚的DNA,人們發現,它們的胰島素有著特殊的DNA排列。事實上,經過幾百萬年的自然選擇與進化,水豚體內胰島素分裂細胞的能力遠超過正常齧齒類動物胰島素分裂細胞的能力,從而加速了它們的生長,使它們長成了50千克的大塊頭。

水豚抗癌的秘密武器

不易患癌的幸運兒

雖然高大的身材很威風,但“大”也有“大”的麻煩,除了需要更多的食物來補充能量,水豚似乎也面臨著更高的患癌風險。有理論認為,假如每一個細胞都有著一定概率發生癌變,那麼擁有更多細胞的動物將有更大的概率患上癌症。但這種理論並非處處適用。就以大象為例,其體型是老鼠的好幾千倍,但至今並未發現其患癌可能性更大,南美洲的水豚也是這樣的幸運兒。

那麼,水豚到底是如何剿滅癌細胞的呢?

科學家研究水豚的基因發現,它們的免疫系統能更好、更快地檢測出並破壞分裂太快的細胞。也就是說,水豚有一套獨特的癌症免疫療法。芝加哥大學癌症進化生物學家文森特·林奇也表示:“(對水豚特有的免疫機能)我感到非常驚喜,從來沒有想過這會和免疫系統相關。也許這可以為我們帶來新的靈感,開闢一個抗癌的新思路和新通道。”

水豚抗癌的秘密武器

水豚抗癌的關鍵

雖然從動物身上研究各類癌症已不是什麼新鮮事,但水豚的細胞仍給科學家帶來了意外驚喜。

一般來說,在人、老鼠或是其他哺乳動物體內,細胞會不斷生長分裂直到碰到其他細胞,這種接觸會使它們停止分裂或是直接死亡,該機制就是接觸抑制。然而,水豚細胞對其他細胞的接觸更為敏感。相比普通老鼠細胞,水豚細胞會在相當於普通老鼠1/3的細胞密度的時候就停止生長。

不僅如此,科學家還發現了水豚細胞的另一個“秘密”。羅徹斯特大學的生物學家將水豚體內的細胞放入營養液中,幾天後,他們發現細胞將這些液體變成了黏黏的漿狀。這些漿狀的膠體由一種名為透明質酸的鏈狀分子所組成。人和老鼠體內也有這種透明質酸,但是水豚體內的透明質酸濃度高於人類和老鼠,而且其透明質酸的長度是人類的5倍。

水豚抗癌的秘密武器

這些更長的透明質酸到底是不是水豚抗癌的關鍵呢?科學家又進行了進一步的實驗。

他們將質酸分解酶加到水豚身上,發現細胞並未降低生長速度,而是向著更厚、更大的細胞群移動,這一現象和易患癌的老鼠細胞是一樣的。接下來,科學家關閉了水豚身上編譯透明質酸的基因,再將致癌因子導入水豚體內。結果失去了透明質酸作用的細胞開始快速地野蠻生長。當科學家把這些水豚細胞轉移到老鼠身上,細胞迅速變為完全成熟的腫瘤。霎時間,水豚已和對癌細胞沒有抵抗的老鼠們沒有區別了。

這種更長的透明質酸本質上沒有抗癌功能。最初,透明質酸的作用是使水豚的皮膚能收縮自如,以方便它們鑽入窄小的岩石通道。“抗癌能力也許是個幸運的意外。當水豚體內的超長透明質酸向細胞傳遞信號時需要通過CD44受體,這些信號本是給細胞傳達指令從而改變生長分裂情況。在水豚身上,傳遞信號過程中可能也將抗癌信息一併傳達了。”羅徹斯特大學的生物學家們解釋道。也許透明質酸不是水豚們抗癌的唯一解釋,但尋找真相的路途永遠不會結束。

水豚抗癌的秘密武器

抗癌物質和其機能的研究一直是科學醫藥領域的熱門話題,不過,許多抗癌物質在從研究到推上市場的過程中就被否定了,但抗癌路上依然有很多科學家砥礪前行。水豚體內超長透明質酸的發現,給科學家帶來了新的靈感和思路。相信不久的將來,水豚的抗癌機制會被科學家完全解密,為人類抗癌帶來新的希望。


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