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水豚抗癌的秘密武器

说到南美洲,你可能会想到热情奔放的巴西足球,阿根廷刚劲潇洒的探戈,还有古老的印加文明和奔流不息的亚马孙河。但你可能从未了解过,在这片土地上还生活着世界上最大的啮齿类动物——南美无尾大水鼠,又称水豚。

水豚身长1.3米,体重是老鼠的60多倍,这种巨大的体型通常有可能带来更大的患癌风险。但是,水豚几乎不得癌症,这很令人不解。最近,科学家发现了水豚抗癌的秘密武器。

身长1.3米的鼠中“巨兽”

水豚常年栖息在河畔、沼泽、湿地等各类靠近水的低地,以食草为生。水豚的体重是同类啮齿类动物(比如老鼠、天竺鼠)的60多倍,身长可达1.3米。一直以来,人们并不知道是什么原因导致水豚成为同类中的“巨兽”,直到不久之前,新的科学发现给出了答案。

早在8000万年前,非洲大陆上就已出现水豚祖先的身影。随后,过了4000万年,水豚的祖先移居到了南美大陆。那时,水豚的祖先和普通啮齿类动物体型差不多,这些生活在巴西东部灌木丛林中的小动物体重不到1千克。

根据“物竞天择,适者生存”的自然选择学说,啮齿类动物之所以体型娇小是为了方便藏匿,从而躲避捕食者的追猎。娇小的体型会让捕食者产生它们并没什么价值、不值得去花费精力捕捉的错觉。与非洲相比,水豚生活的南美地区,捕食者数量少得多。在捕食者数量严重短缺的情况下,水豚的祖先没有了保持娇小体型的压力,自然越长越大。

有研究发现,水豚的高大身材与胰岛素有关。其实,胰岛素除了调节血糖,还给细胞发号施令,使其进行细胞分裂。难道是水豚体内胰岛素过多,细胞分裂增加,才让它们变为了“巨兽”?

最新的研究表明,水豚体内并没有过多的胰岛素,但通过检测水豚的DNA,人们发现,它们的胰岛素有着特殊的DNA排列。事实上,经过几百万年的自然选择与进化,水豚体内胰岛素分裂细胞的能力远超过正常啮齿类动物胰岛素分裂细胞的能力,从而加速了它们的生长,使它们长成了50千克的大块头。

不易患癌的幸运儿

虽然高大的身材很威风,但“大”也有“大”的麻烦,除了需要更多的食物来补充能量,水豚似乎也面临着更高的患癌风险。有理论认为,假如每一个细胞都有着一定概率发生癌变,那么拥有更多细胞的动物将有更大的概率患上癌症。但这种理论并非处处适用。就以大象为例,其体型是老鼠的好几千倍,但至今并未发现其患癌可能性更大,南美洲的水豚也是这样的幸运儿。

那么,水豚到底是如何剿灭癌细胞的呢?

科学家研究水豚的基因发现,它们的免疫系统能更好、更快地检测出并破坏分裂太快的细胞。也就是说,水豚有一套独特的癌症免疫疗法。芝加哥大学癌症进化生物学家文森特·林奇也表示:“(对水豚特有的免疫机能)我感到非常惊喜,从来没有想过这会和免疫系统相关。也许这可以为我们带来新的灵感,开辟一个抗癌的新思路和新通道。”

水豚抗癌的关键

虽然从动物身上研究各类癌症已不是什么新鲜事,但水豚的细胞仍给科学家带来了意外惊喜。

一般来说,在人、老鼠或是其他哺乳动物体内,细胞会不断生长分裂直到碰到其他细胞,这种接触会使它们停止分裂或是直接死亡,该机制就是接触抑制。然而,水豚细胞对其他细胞的接触更为敏感。相比普通老鼠细胞,水豚细胞会在相当于普通老鼠1/3的细胞密度的时候就停止生长。

不仅如此,科学家还发现了水豚细胞的另一个“秘密”。罗彻斯特大学的生物学家将水豚体内的细胞放入营养液中,几天后,他们发现细胞将这些液体变成了黏黏的浆状。这些浆状的胶体由一种名为透明质酸的链状分子所组成。人和老鼠体内也有这种透明质酸,但是水豚体内的透明质酸浓度高于人类和老鼠,而且其透明质酸的长度是人类的5倍。

这些更长的透明质酸到底是不是水豚抗癌的关键呢?科学家又进行了进一步的实验。

他们将质酸分解酶加到水豚身上,发现细胞并未降低生长速度,而是向着更厚、更大的细胞群移动,这一现象和易患癌的老鼠细胞是一样的。接下来,科学家关闭了水豚身上编译透明质酸的基因,再将致癌因子导入水豚体内。结果失去了透明质酸作用的细胞开始快速地野蛮生长。当科学家把这些水豚细胞转移到老鼠身上,细胞迅速变为完全成熟的肿瘤。霎时间,水豚已和对癌细胞没有抵抗的老鼠们没有区别了。

这种更长的透明质酸本质上没有抗癌功能。最初,透明质酸的作用是使水豚的皮肤能收缩自如,以方便它们钻入窄小的岩石通道。“抗癌能力也许是个幸运的意外。当水豚体内的超长透明质酸向细胞传递信号时需要通过CD44受体,这些信号本是给细胞传达指令从而改变生长分裂情况。在水豚身上,传递信号过程中可能也将抗癌信息一并传达了。”罗彻斯特大学的生物学家们解释道。也许透明质酸不是水豚们抗癌的唯一解释,但寻找真相的路途永远不会结束。

抗癌物质和其机能的研究一直是科学医药领域的热门话题,不过,许多抗癌物质在从研究到推上市场的过程中就被否定了,但抗癌路上依然有很多科学家砥砺前行。水豚体内超长透明质酸的发现,给科学家带来了新的灵感和思路。相信不久的将来,水豚的抗癌机制会被科学家完全解密,为人类抗癌带来新的希望。

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