来自自然杂志
长寿的穴居啮齿动物有不止一种方法来避免癌症,它们可能掌握着人类有效治疗的细胞线索。
根据纽约罗切斯特大学的 Vera Gorbunova 及其同事的研究,来自两种盲鼹鼠Spalax judaei和Spalax golani的细胞培养物表现出使其不受肿瘤生长影响的方式。而且,这些生物似乎已经进化出一种与它们更出名且同样具有抗癌能力的近亲——裸鼹鼠(Heterocephalus glaber)不同的方式。
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大约 23% 的人类死于癌症,但盲鼹鼠——可以活 21 年,这在啮齿动物中是一个令人印象深刻的年龄——似乎对这种疾病免疫。
“这些动物在地下承受着巨大的压力:黑暗、食物稀缺、大量病原体和低氧水平。因此,它们进化出了一系列机制来应对这些困难,”以色列海法大学的合著者 Eviatar Nevo 解释说,他自 1961 年以来就发表了关于这些生物的论文。“我真的相信对这些动物的研究将给医学带来一场戏剧性的革命。”
幽闭恐惧症细胞
三年前,Gorbunova 参与了另一项研究,该研究描述了裸鼹鼠的细胞在实验室中的异常行为方式。作者说,这暗示了这些老鼠如何抵抗癌症。当大多数动物的细胞在培养皿中生长时,它们会分裂,直到形成覆盖培养皿底部的单层细胞。此时,健康细胞停止分裂,而癌细胞则继续分裂。但是,裸鼹鼠的细胞表现得好像它们患有“幽闭恐惧症”,比其他物种的细胞更早停止分裂。
“我们认为盲鼹鼠细胞会使用与裸鼹鼠细胞相同的机制,”Gorbunova 说,“因此,它们没有这样做这一事实令人非常惊讶”。盲鼹鼠的细胞不是停止分裂,而是达到一个临界点,在那里它们会大量死亡,发生细胞自杀,Gorbunova 和她的合著者称之为“协调的细胞死亡”。
这似乎是由一种叫做干扰素-β的信号分子的集体释放触发的,尽管是什么原因导致这种情况尚不清楚。“细胞以某种方式感知到它们何时过度增殖,但我们仍然不确切知道它们是如何感知到的,”Gorbunova 说。“这就是我们接下来需要弄清楚的事情,因为它可能为我们如何激活人类细胞中的相同过程提供一些线索。”
方法不足?
然而,德克萨斯大学西南医学中心达拉斯分校研究细胞衰老和死亡机制的 Jerry Shay 指出,这不一定是使盲鼹鼠能够抵抗癌症的机制。“研究人员可能只是没有找到长期在培养中维持这些细胞的足够方法,”他说。“可能是培养条件对细胞造成了更大的压力,导致细胞死亡。”
事实上,还没有生物学家研究出如何在培养中长期保持盲鼹鼠细胞的存活。“如果我们应用适用于其他 20 种啮齿动物的技术,由于某种原因,这对盲鼹鼠细胞来说不够好——它们总是会死亡,”Gorbunova 说。
但是,违反直觉的是,这种大规模的细胞死亡可能正是使这些动物如此长寿的原因:这可能是它们身体用来清除癌前细胞的自然机制,从而阻止肿瘤的发生。