“長壽明星”為啥能活得久？16種動物提供抗癌與衰老新線索

▎藥明康德內容團隊編輯

為什么有些動物活得比其他動物更久？在最新一期《自然》雜志上，科學家們通過測量動物的體細胞突變來為這個經久不衰的問題提供線索。

身體中的細胞會不斷發生基因突變，據估計人體細胞平均每年獲得15~40個突變。雖然大部分無害，但總有一些突變可能使細胞走上癌變的道路。隨著年齡的增長，不斷積累的體細胞突變就可能驅動癌癥的發展，也被認為是衰老和其他疾病的重要原因。

從體細胞突變的角度來看，壽命越長、體型越大（細胞數量越多），都意味著可能累積更多的癌癥風險。但在不久前發表于《自然》雜志的一項研究中，科學家們檢查了近200種壽命、體型各異的哺乳動物，專門比較了它們的癌癥死亡風險，證明預期壽命更長和體型更大的那些物種，并沒有更容易死于癌癥。

換句話說，體型大、壽命長的哺乳動物物種，很可能在演化的過程中獲得了某些更有效的癌癥防御機制。這個假設非常令人心動，因為這意味著我們有可能從其他動物中找到一些天然的抗癌秘籍，開發抗癌療法。

▲長壽明星裸鼴鼠（圖片來源：Uploaded by Jedimentat44 on flickr。 / CC BY https：//creativecommons.org/licenses/by/2.0）

此次的新研究中，科學家們就為這種假設再添重要證據。英國惠康桑格研究所（Wellcome Sanger Institute）的研究人員首次從體細胞突變隨年齡增長而積累的角度，對壽命、體型各不相同的十幾種哺乳動物進行了比較分析。

此次分析的動物有人、小鼠、狗、長頸鹿、馬、老虎、海豚、環尾狐猴等，當然也包括了“長壽明星”裸鼴鼠，一共16種。研究人員從48個個體中收集了樣本，統一從結腸隱窩組織中獲取上皮細胞進行單細胞測序分析。這些細胞的全基因組數據可以很好地用來估算單個細胞每年的突變數量，也就是該物種的突變率。

基因組測序分析的結果顯示，不同動物體細胞產生基因突變的速度并不相同，最有相關性的影響因素是動物壽命。壽命較長的動物，每年獲得的突變很少，細胞的突變率要慢得多。相反，壽命較短的動物，每年產生的突變很多，比如小鼠每年產生的體細胞突變是人類的大約17倍。

有意思的是，不同物種的動物到達壽命極限時，每個細胞的突變總數量又是大致相近的。研究論文第一作者Alex Cagan博士說：“我們驚訝地發現，像老鼠和老虎這樣迥然不同的動物，也有著相似的基因變化模式。”

研究人員分析說，壽命較長的動物以相對較慢的速度產生突變，這或許可以用來解釋為什么長壽動物的患癌風險并沒有隨著壽命而增加。

除了考察壽命外，研究作者也考察了動物體型的因素，但發現體型與體細胞突變率沒有顯著關聯。仍然來看長頸鹿和裸鼴鼠，壽命相似而體型天差地別的這兩位，體細胞突變率也是相似的。而相比體型差不多的小鼠，裸鼴鼠的體細胞突變率顯得異常低。

研究人員猜測，擁有細胞數量更多的大型動物，并沒有細胞突變率更高，這提示從這些大型動物中可以尋找有助于減少癌癥風險的其他保護因素。比如，大象基因組內，強大的抗癌基因TP53有20個拷貝（至少其中一些具有部分功能）。

另一位主要作者Adrian Baez-Ortega博士認為：“盡管看起來在不同物種之間調節體細胞突變率就可以實現對癌癥發病率的控制，但是演化似乎沒有這么做。很有可能每次一個物種——比如長頸鹿、大象和鯨魚——演化出比祖先更大的體型時，演化有一個不同的解決方案。我們需要更詳細地研究這些物種才能找到答案。”