简单分子包围着鼹鼠细胞,防止它们患上癌症

一种糖基质可能正在这些长寿哺乳动物体内捕获潜在的肿瘤

加入我们的科学爱好者社区!

赋予裸鼹鼠弹性、褶皱皮肤的相同分子似乎也能阻止这种其貌不扬的啮齿动物患上癌症。今天发表Nature网站上的研究表明,一种糖类细胞分泌物可以阻止潜在肿瘤的扩散。

裸鼹鼠(Heterocephalus glaber)是自然界的怪胎,它们与豪猪的亲缘关系比与老鼠更近。这些视力不佳的生物一生都在地下群体中度过,为一只繁殖的女王服务——H. glaber是迄今为止发现的仅有的两种“真社会性”哺乳动物之一。这种啮齿动物感觉不到酸的刺痛或辣椒的灼热,而且似乎是唯一一种无法调节自身体温的哺乳动物。

然而,这种动物的长寿和对癌症的免疫力是生物学家安德烈·塞卢安诺夫在纽约州罗切斯特大学实验室附近的特殊设施中饲养约 80 只裸鼹鼠的原因。据知,这些啮齿动物的寿命可达 32 年,而且科学家们从未见过一只患癌症的裸鼹鼠。相比之下,小鼠很少活过四岁,而且经常死于癌症。


关于支持科学新闻报道

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保未来能够继续讲述关于塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事。


2009 年,塞卢安诺夫的团队报告说,裸鼹鼠的成纤维细胞(一种在结缔组织中发现的细胞类型)对其他细胞的存在很敏感,并且在培养皿中,它们的生长密度低于小鼠成纤维细胞。令他的实验室工作人员恼火的是,他们用来培养细胞的培养液经常变得非常粘稠,以至于堵塞了排水管。

塞卢安诺夫回忆说:“我们的实验室技术员很不高兴,因为她需要拆卸系统并清理所有这些粘稠的东西。我告诉我的研究生,我们必须找出这种粘稠物是什么——它应该与它们的抗癌性有关。当然,当时这只是一个大胆的猜测。”

粘稠的情况
该团队很快发现,管道问题是由一种名为透明质酸 (HA) 的糖引起的。成纤维细胞渗出 HA,并与胶原蛋白和其他化学物质一起,形成细胞外基质,赋予组织形状并使皮肤具有弹性。塞卢安诺夫的团队发现,裸鼹鼠产生大量长链 HA。

研究人员怀疑,长链 HA 分子在细胞周围形成了一个紧密的笼子,阻止肿瘤细胞不受控制地复制,并从根本上将“癌前病变”扼杀在萌芽状态。在组织培养实验中,通过阻断编码 HA 的基因或增加回收糖的蛋白质水平,可以使裸鼹鼠的细胞癌变。这些细胞在植入小鼠皮肤下时,很容易形成肿瘤。

马萨诸塞州波士顿哈佛医学院的分子生物学家瓦迪姆·格拉迪谢夫表示,该论文有力地证明了 HA 可以保护裸鼹鼠免受癌症侵害,但补充说其他机制也可能发挥作用。例如,当他和他的同事对这种动物的基因组进行测序时,他们发现裸鼹鼠与其他脊椎动物之间存在许多与癌症相关的不同基因。

圣安东尼奥德克萨斯大学健康科学中心的老年病学家罗谢尔·巴芬斯坦拥有世界上最大的裸鼹鼠群落,饲养着 2,500 只动物,她说,目前尚不清楚 HA 如何预防癌症,但弄清裸鼹鼠的抗癌机制将为对抗人类癌症提供有用的见解。

但首先,塞卢安诺夫的团队计划将其研究成果转化为预防实验鼠的癌症。研究人员希望利用基因工程技术,使小鼠拥有像裸鼹鼠一样的 HA 分子。他说,能够促进长链 HA 分子产生的药物可能有一天会被证明对预防人类癌症有益。

本文经Nature杂志许可转载。该文章于2013 年 6 月 19 日首次发表

Ewen Callaway is a senior reporter at Nature.

More by Ewen Callaway

First published in 1869, Nature is the world's leading multidisciplinary science journal. Nature publishes the finest peer-reviewed research that drives ground-breaking discovery, and is read by thought-leaders and decision-makers around the world.

More by Nature magazine
© . All rights reserved.