“长寿明星”为啥能活得久?16种动物提供抗癌与衰老新线索

  ▎药明康德内容团队编辑   自然界的植物物种丰厚多样,各有特征,有些植物以寿命超长而为人所知。比方,裸鼹鼠。体型和我们罕见的小鼠差不多,其貌不扬,但裸鼹鼠的寿命却是小鼠的十几倍。植物界有这样一个“规律”:往往体型越大的物种,寿命越长。但像裸鼹鼠这样的异类,就打破了这个规律。裸鼹鼠的成年集体只要长颈鹿的23000分之一,但它们都可以活二十几年!   为什么有些植物活得比其他植物更久?在最新一期《自然》杂志上,迷信家们经过测量植物的体细胞渐变来为这个经久不衰的成绩提供线索。   身体中的细胞会不时发作基因渐变,据估量人体细胞均匀每年取得15~40个渐变。虽然大局部有害,但总有一些渐变能够使细胞走上癌变的路途。随着年龄的增长,不时积聚的体细胞渐变就能够驱动癌症的开展,也被以为是衰老和其他疾病的重要缘由。   从体细胞渐变的角度来看,寿命越长、体型越大(细胞数量越多),都意味着能够累积更多的癌症风险。但在不久前宣布于《自然》杂志的一项研讨中,迷信家们反省了近200种寿命、体型各异的哺乳植物,专门比拟了它们的癌症死亡风险,证明预期寿命更长和体型更大的那些物种,并没有更容易死于癌症。   换句话说,体型大、寿命长的哺乳植物物种,很能够在演化的进程中取得了某些更无效的癌症进攻机制。这个假定十分令人心动,由于这意味着我们有能够从其他植物中找到一些自然的抗癌秘籍,开发抗癌疗法。   ▲短命明星裸鼹鼠(图片来源:Uploaded by Jedimentat44 on flickr。 / CC BY https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)   此次的新研讨中,迷信家们就为这种假定再添重要证据。英国惠康桑格研讨所(Wellcome Sanger Institute)的研讨人员初次从体细胞渐变随年龄增长而积聚的角度,对寿命、体型各不相反的十几种哺乳植物停止了比拟剖析。   此次剖析的植物有人、小鼠、狗、长颈鹿、马、老虎、海豚、环尾狐猴等,当然也包括了“短命明星”裸鼹鼠,一共16种。研讨人员从48个集体中搜集了样本,一致从结肠隐窝组织中获取上皮细胞停止单细胞测序剖析。这些细胞的全基因组数据可以很好地用来预算单个细胞每年的渐变数量,也就是该物种的渐变率。   基因组测序剖析的后果显示,不同植物体细胞发生基因渐变的速度并不相反,最有相关性的影响要素是植物寿命。寿命较长的植物,每年取得的渐变很少,细胞的渐变率要慢得多。相反,寿命较短的植物,每年发生的渐变很多,比方小鼠每年发生的体细胞渐变是人类的大约17倍。   有意思的是,不同物种的植物抵达寿命极限时,每个细胞的渐变总数量又是大致相近的。研讨论文第一作者Alex Cagan博士说:“我们诧异地发现,像老鼠和老虎这样迥然不同的植物,也有着类似的基因变化形式。”   研讨人员剖析说,寿命较长的植物以绝对较慢的速度发生渐变,这或答应以用来解释为什么短命植物的患癌风险并没有随着寿命而添加。   除了调查寿命外,研讨作者也调查了植物体型的要素,但发现体型与体细胞渐变率没有明显关联。依然来看长颈鹿和裸鼹鼠,寿命类似而体型天差地别的这两位,体细胞渐变率也是类似的。而相比体型差不多的小鼠,裸鼹鼠的体细胞渐变率显得异常低。   研讨人员猜想,拥有细胞数量更多的大型植物,并没有细胞渐变率更高,这提示从这些大型植物中可以寻觅有助于增加癌症风险的其他维护要素。比方,大象基因组内,弱小的抗癌基因TP53有20个拷贝(至多其中一些具有局部功用)。   另一位次要作者Adrian Baez-Ortega博士以为:“虽然看起来在不同物种之间调理体细胞渐变率就可以完成对癌症发病率的控制,但是演化似乎没有这么做。很有能够每次一个物种——比方长颈鹿、大象和鲸鱼——演化出比祖先更大的体型时,演化有一个不同的处理方案。我们需求更详细地研讨这些物种才干找到答案。”   参考材料:   [1] Alex Cagan et al。, (2022) Somatic mutation rates scale with lifespan across mammals。 Nature。 Doi: https://doi.org/10.1038/s41586-022-04618-z   [2] Mutational clocks tick differently across species。 Nature。 doi: https://doi.org/10.1038/d41586-022-00976-w   [3] Mutations across animal kingdom shed new light on ageing Retrieved Apr。 15, 2022 from https://www.eurekalert.org/news-releases/949380

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