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不易患癌的幸運兒。
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  • 1 # 科學重口味

    我們知道,癌症的產生是因為細胞發生了變異。

    根據1977年流行病學家理查德·佩託於提出的“佩託悖論”,細胞數量越多,因為基數越大,所以自然病變的機率越多,所以大型動物相對於小型動物,是更容易得癌症的。

    一定程度上而言,這個邏輯沒有錯,大象的細胞數量是人類細胞數量的百倍,那是不是意味著大象患癌的機率是人的100倍呢?

    不然,統計表明,大象種群中死於癌症數量比為5%,遠遠低於人類的20%至25%。

    不光大象,在壽命比較長的動物中,如水豚、儒艮、裸鼴鼠、弓頭鯨等動物,它們基本上是跟癌症絕緣的。

    這就讓人非常的羨慕了!科學家們也一直在研究,是什麼機制,產生了這種現象。

    以大象為例,科學家們發現,大象的基因組中有一個名叫P53的基因,共20個,而人類和其他哺乳動物體內僅有1個該基因複本。

    豚鼠有多大隻,此圖很說明問題。

    這一基因也被稱作“腫瘤抑制基因”。它的作用是,當細胞DNA受到破壞發生變異後,這一基因會將病變的基因修復,進而降低患癌風險。大象的20個抑制基因相當等於給上了20份保險,相對於人類的1份,高下立判!

    除了基因之外,以水豚為例,它還有自己的抗癌法寶,這就是透明質酸,聽起來好像很專業的樣子,實際上有一種透明質酸名字你肯定聽過,那就是玻尿酸,它在護膚品上有著廣泛的應用。

    它的作用是什麼呢?

    這個東西吸水、鎖水能力超級強。它存在的第一效用是潤滑,而並不是抗癌,而是讓水豚能夠更自如的舒展面板。水豚透明質酸的長度是人類的5倍,雖然它本身雖然沒有抗癌作用,但是研究發現它的存在卻是水豚能夠免疫癌症非常重要的原因之一,沒有它的存在,水豚細胞癌變的速度非常之快,抗癌似乎只是“順手把活幹了”那麼簡單。

    最後,開個玩笑,水豚能夠免疫癌症,很重要的原因就是心態好,為何這麼說,請見下圖:

    因為沒有天敵,該吃吃,該喝喝,不急不躁,一切放輕鬆,這就是水豚的豚生寫照!

    透過對水豚、大象,這些癌症免疫動物的研究,人類對癌症的防治有了更新的認知,當然,距離臨床應用,還有很遠的路要走呢。

  • 2 # 裸猿的故事

    水豚是世界上最大的齧齒動物,當動物變大的時候,它們必須找到對抗癌變的方法。

    不獨水豚如此,大象和鯨等大型動物都需要有自己的防癌秘籍,透過研究這些大型動物的防癌方法,可以幫助科學家找到新的治療人類癌症的方法。當然水豚的有趣之處在於,它是世上最大的齧齒動物,透過比較水豚和其它齧齒動物的基因組,有助於我們搞清楚大自然在水豚進化的過程中,究竟如何增強了它的抗癌能力。

    通常情況下,齧齒動物如家鼠、草原田鼠等體型很小,體型小有助於躲避捕食者,而憑藉體型小,齧齒動物在自然界生存繁衍得極其成功。但是,當水豚的祖先在大約4000萬年前進入南美洲之後,由於南美洲缺乏針對齧齒動物的天敵,於是體型小的優勢喪失,弱勢暴露,利弊倒轉,於是自然選擇開始促使水豚的祖先體型增大。

    圖示:南美州真是水豚的天堂。缺乏天敵的水豚,心態非常佛系。

    小體型的煩惱

    對溫血動物來說,體型越小,每天所需的進食時間就越多,需要不停地找東西吃,否則很容易餓死。這是因為,作為溫血哺乳動物,體型越小,體表面積與體重之比就越大,而這個比值增大就會導致散熱加快,這就像把同樣重量,同樣溫度的熱水倒在一個大盤子裡,會比它呆在鍋裡時散熱更快,是同樣的道理。而動物的熱量都來自於食物的燃燒。所以,在沒有天敵的南美,水豚的祖先開始向體型巨大化方向發展,成為地球上最大的齧齒動物。

    從小體型到大體型進化的困難之處

    當動物從小體型往大體型進化的時候,它們會迅速遇到一個致命的障礙,那就是細胞癌變的機會迅速增加,實際上在人群中,衛生統計學家就觀察到平均來說高個子比矮個子的人患癌機率會輕微上升,身高每增加10cm,患癌風險大約增加1.1倍。而在人工馴養的家犬中,體重超過35公斤的大型犬,比那些小型犬的患癌風險更是增加了150倍之多!

    圖示:大型犬患癌風險遠遠高於小型犬,原因很簡單,因為大型犬擁有更多的細胞。細胞越多,在癌變風險不變的前提下,出現癌細胞的可能性自然也就越高。

    如果這個比例在大自然中是恆定的,那麼隨著體型的數倍數十倍乃至數百倍的增長,動物在出生前,就可能已經全身出現了各種癌細胞,生下來之前就會一命嗚呼了。但大自然中比比皆是的大型動物,如大象、河馬、犀牛、鯨等說明這樣的推理是有問題的,這就是癌症研究領域中最著名的悖論——佩託悖論(Peto"s Paradox)。

    圖示:紅線是預測癌變率,藍線是實際觀察到的癌變率。實驗表明,不同種類動物癌變的風險,與不同種類動物的大小無關。只有在同一種動物內部,體型大小才和癌變具有明確的正比例關係,這被稱為佩託悖論。

    正是因為有佩託悖論,才激發了動物學家研究動物體型和動物癌變的興趣。水豚並不是第一個被研究的動物,此前已經有人研究過大象為何能生存下來,不是剛出生就渾身長滿腫瘤,原因之一是大象在進化的過程中,擴增了一種重要抑癌基因——TP53的數量,人類只有一對TP53基因,父母各給一個。但大象卻擁有整整二十對TP53基因。讓大象的患癌率大幅度降低到低於5%,而人類的患癌率為35~50%。有些倒黴的傢伙,天生就有一個P53基因發生了突變,那麼這群人的患癌率高達90%。

    圖示:狗和人一樣都只有一對TP53基因,但狗的體型比人小,因此狗的患癌率也比人低。

    TP53基因的功能是產生一種檢查細胞中的遺傳物質(DNA)是否正常的蛋白質,如果它發現細胞遺傳物質發生嚴重損傷,它就會禁止細胞分裂,啟動細胞修復受損DNA,如果情況嚴重到無法修復,那麼P53會下令細胞自殺。簡單說,P53基因就是監軍,防止細胞叛變成癌細胞的監軍,監軍越多就越不容易被糊弄。

    水豚的防癌秘密又是什麼呢?

    成年水豚的體重達到55公斤之多,野外壽命為6~7年,家養壽命據說可達15年。而大多數其它齧齒動物的體重按克計算,通常只有20~200克,壽命也很短暫,通常只有1年~3年。因此,當水豚的祖先開始向巨大化進化時,它們必須找到防止癌變的辦法。

    2018年,Herrera-Álvarez的研究團隊發現,水豚的免疫系統可以更好地檢測和破壞那些分裂太快的細胞,一句話有殺錯不放過。換句話說,水豚已經進化出了他們自己的癌症免疫療法。這大概就是水豚防癌的秘密。希望科學家早日找到能將它應用到人類健康事業中的辦法,比如怎樣調教人類免疫系統。

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  • 3 # 科學船塢

    人類攻克癌症的方法,可能就藏匿在大型哺乳動物的基因密碼裡,等待人類發現。

    “癌症”一聽名字就讓人害怕,醫學工作者做夢都想把“癌症”這座難啃的山頭給啃下來。人體由細胞構成,細胞需要不斷的分裂才可以更新老去凋零的細胞,維持機體的活力,凡事有利有弊,細胞分裂,DNA就要複製,然而複製過程容易出錯,特別是在化學因素的影響下,出錯的機率會提高,一個新細胞,它的DNA有錯誤,人體內部的修復機制如果識別到了,那還好說,如果識別不到,這就是“倖存”下來的癌細胞,癌細胞增殖不受調控,它是完全失控的細胞,如果人體不能及時清理這些癌細胞,久而久之就是癌症。

    假設每個細胞癌變的機率都差不多,那麼很好推匯出體型越大的生物,患癌症的機率就越大,因為體型大代表細胞多,細胞多出錯的可能性就高了。如果是這樣,那麼藍鯨等體型龐大的鯨魚以及陸地上的大象,它們作為地球上體型大的動物,它們患癌症的機率應該比人類等體型小的生物大才對,可事實並非如此,這也就是著名的“佩託悖論”,由英國流行病學家理查德·佩託(Richard Peto)提出,該怎麼去解釋這個悖論呢?佩託猜測:在自然界中,動物肯定具有某種獨特的抑癌機制。

    題目所說的水豚只是具有這種抑癌機制的動物中的一種。水豚,人們常稱它為“沒有尾巴的大老鼠”,只因為它長得像老鼠,水豚是一種半水棲的食草動物,也是世界上最大的齧齒動物,體重27-50㎏,體長100-130CM,肩高半米,這果然是一隻“成了精”的大老鼠,它生活在南美洲植物繁茂的沼澤地帶,它們經常逗留在水邊,餓了吃水生植物,偶爾跑出去加個餐,偷吃稻米、蔬菜水果、甘蔗,還有時會混在家畜中偷吃牧草,風吹草低見的不一定是牛羊,還有可能是水豚,在水邊逗留有一個好處,它可以隨時躲入水中以躲避捕食者的攻擊。

    科學家透過研究發現,水豚之所以不容易患癌症,是因為它的免疫系統可以很快的檢測出那些分裂過快的細胞,並剿滅它們,的確是它的免疫系統很厲害。比如非洲象,非洲象的患癌率只有百分之五,而人類則達到了11%-25%,透過研究非洲象的基因組,科學家發現在基因組裡作為抑癌基因存在的TP53基因多達20對,相比較人類,人類只有1對,看來自然一點兒也不眷顧我們啊。有這麼多抑癌基因存在,大象就是想得癌症都難。

    裸濱鼠(或者叫它裸鼴鼠),也是一種不易患癌症的動物,它的獨特之處是體內含有大量的透明質酸,這種物質可以阻止癌細胞聚整合團,沒有聚整合團的癌細胞則會被逐個擊破,能把原因都歸結於裸鼴鼠體內含有大量的透明質酸嗎?我個人覺得還是得需要經過更深層次的研究才能下結論,因為裸鼴鼠還具有抗毒性的能力,這些秘密都隱藏在它們的基因密碼裡。

    鯨魚幾乎不會得癌症,即便它們的壽命都很長。

    “攻克癌症”是現代醫學的終極目標,它的解決辦法很可能就隱匿在這些動物的基因密碼裡。

  • 4 # 馬易上樹

    水豚是如何“剿滅”自身癌細胞的?

    癌症,是一個令人談之色變的存在,可是對於某些動物而言,卻根本不會得癌症,似乎天生就有抗癌的能力,水豚就是其中之一。

    水豚是齧齒目、豚鼠科、水豚屬,聽名字很容易以為它和海豚、河豚是近親,而事實上,他卻和老鼠、松鼠親戚關係更近。

    水豚是半水棲的食草動物,也是世界上最大的齧齒動物,一隻成年的水豚可長達1-1.3米,高達0.5米,體重達50千克,因此被人稱為“巨鼠”。

    面對鱷魚依舊淡定,這水豚夠牛!

    由於水豚長相可愛,性情溫和,深受人們喜愛,其“萌照”經常在網上走紅。

    這種可愛的大老鼠,卻被科學家發現了一種神奇的功能——天生抗癌,這可讓科學家們喜出望外,要是研究清楚了水豚的抗癌原因,人類的癌症不就有治癒甚至直接免於癌症的希望了嗎?

    1、敏感細胞接觸抑制機制

    一般而言,動物體內的細胞會不斷的生長分裂,直到碰到其他細胞,分裂才會停止,這就是接觸抑制。

    科學家研究發現,水豚細胞的接觸抑制更為敏感,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。

    那麼,這個機制跟癌症有什麼關係呢?

    我們都知道,癌細胞就是體內的某些細胞產生了基因突變,導致這些細胞可以無限增殖,就算碰到了其他細胞,也並不會停止分裂。而且,不管細胞密度有多大都不停止,因此,癌細胞會形成腫瘤,腫瘤處容納不下的癌細胞就會往四周擴散。

    那麼,水豚敏感的接觸抑制機制會不會是抗癌的關鍵呢?

    我認為應該不是,因為該機制也是有基因決定的,當基因發生突變時這些機制就會失效,正常情況下的高敏感接觸抑制不再生效了,除非這種接觸抑制機制可以清楚變異的細胞,或者變異的細胞可以在較高強度的接觸時自己死亡——但是報道中並沒有提及,因此應該是沒有這種功能的。

    2、更長的透明質酸

    科學家還發現了另一個“秘密”,即更長的透明質酸。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。

    科學家關閉了水豚身上編譯透明質酸的基因,再將致癌因子匯入水豚體內,結果,失去了透明質酸作用的細胞開始快速地野蠻生長,水豚和對癌細胞沒有抵抗的老鼠們沒有區別。

    不過,這種透明質酸本質上是沒有抗癌功能的,作用是使水豚的面板能收縮自如,以方便它們鑽入窄小的岩石通道,但科學家認為:

    “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訊號時需要透過CD44受體,這些訊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,傳遞訊號過程中可能也將抗癌資訊一併傳達了。”

    什麼意思呢?就是基因在傳遞一種資訊時,也把抗癌的資訊一併傳遞了。

    那麼,進一步可以理解為,科學家還沒有搞清楚抗癌的資訊到底是什麼,但推測抗癌的資訊可能包括在跟超長透明質酸相關的基因資訊裡。

    但是,我想說的是,這些都是推測,當然是一些有根據的推測,並不是胡亂推測,不過,這些推測並不代表最後的結果。

    水豚是如何剿滅自身癌細胞的,至今還沒有科學家能給出明確的答案,目前能給出的答案都是推測性的。

    抗癌路上的科學家們一直都不順利,許多抗癌物質都摔倒在研究的路上,水豚或許是一種可能的方向,提供了一些新的靈感思路,但最終的路在哪裡,誰也說不清楚。

    為默默無聞工作的科學家們加油吧!願他們早日成功,解決人類一大難題!

  • 5 # 軍機處留級大學士

    在地球這個充滿動物的星球上,水豚與眾不同。 作為世界上最大的現存齧齒動物比最常見的齧齒動物重60倍,它大約有成年人那麼大。它們整天沿著南美洲的河岸吃草,它們可以與許多動物和平相處。 但到目前為止,是什麼讓水豚成為溫和的動物一直籠罩在神秘之中。

    一些科學家對水豚的DNA進行了測序,發現了生長系統超速運轉的跡象。他們還發現水豚有一種假定的抗癌機制的基因特徵。 水豚是南美的標誌性動物, 水豚的祖先大約在8000萬年前在非洲進化,4000萬年後到達南美洲。它的親戚都是正常大小的齧齒動物,只有幾斤或更輕。 齧齒類動物往往很小,因為較小的體型隱藏得更好,而大得多的食肉動物可能認為它們不值得費力。但是當水豚到達南美洲時,該地區幾乎完全沒有食肉動物,這可能使它們的祖先開始變大。 沒有食肉動物,齧齒動物的壓力就會減輕。

    根據研究,水豚如何進化的這麼大的秘密長期以來一直隱藏在它的DNA中。豚鼠——包含水豚的齧齒動物亞群——都有一種獨特的胰島素。 胰島素除了調節血糖,還讓細胞分裂。科學家發現水豚沒有更多的胰島素。相反,數百萬年的自然選擇增加了胰島素告訴細胞分裂的能力,促進了它們的生長,併產生了這種大型齧齒動物。

    不過,變得這麼大也有缺點。除了需要更多的食物來支撐更大的身體之外,水豚還必須應對隨著體型的增大而增加的癌症風險。 如果每個細胞都有一個固定的機率會變得惡性,那麼細胞越多的動物就越有可能患癌症。然而事實並非如此。例如,儘管大象比老鼠大幾千倍,但它不太可能患癌症。這被稱為佩託悖論,生物學家已經發現了幾種機制,較大的動物已經進化到在癌症開始之前阻止它。

    科學家發現,例如,亞洲象和非洲象的基因當細胞分裂時,會減少致癌突變的數量。另一方面,弓頭鯨有進化出更好的機制防止細胞分裂。 科學家發現,水豚似乎已經進化出一種全新的策略。它們的基因組顯示,水豚免疫系統在檢測和破壞分裂過快的細胞方面要好得多。換句話說,水豚進化出了自己的癌症免疫療法。

  • 6 # 寧燁媽媽木子

    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。

    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,再將致癌因子匯入水豚體內。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面板能收縮自如,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訊號時需要透過CD44受體,這些訊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,傳遞訊號過程中可能也將抗癌資訊一併傳達了。”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。

    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。

  • 7 # 勵志小書

    隨著動物體型的不斷變大,他們就需要進化出避免細胞錯誤分裂的能力。

    不論是作為智慧生物的我們,還是鯨魚、大象,他們體內都有自己的防癌秘籍!

    水豚脾氣好,純吃素,喜好群居,性格溫順,產生的糞便含有高蛋白,是很多動物的零食,這些優點,讓水豚在動物界收穫了一票好朋友。

    但在野外捕獲的小鼠中,科學家發現,癌症的發病率高達46%,而在水豚中,這個機率只有14-30%。

    科學家認為,水豚進化出了一套全新的抗癌戰術,根據基因顯示,它們的基因在檢測和對抗分裂速度異常的細胞方面,起到了非常積極的作用。

    其次,在水豚體內發現了高濃度的透明質酸,這種物質在很多生物體內都有,只是水豚體內含量比較高,而且分子比較大,長度是人類體內的5倍。

    透明質酸在裸鼴鼠中也有大量分佈,裸鼴鼠作為另一種齧齒動物,也是非常有名的抗癌戰士。

    本身體內就存在抗癌機制,加上本來這傢伙就脾氣好,心態好!所以得癌少!

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