癌症与衰老之间的新发现?
2022 年的一项新研究揭示了动物寿命与遗传密码突变速度之间的发人深省的关系。
癌症是时间和突变的产物,因此研究人员调查了它在 16 种独特哺乳动物中的发病和影响。关于 DNA 突变的新观点拓宽了我们对衰老和癌症发展的理解——以及我们如何能够控制它。
突变、衰老和癌症:入门
癌症是细胞不受控制的生长。感染身体的不是病原体,而是正常的身体过程出错了。
细胞一直在我们体内分裂和繁殖。有时,在DNA复制过程中,微小的错误(称为突变)会随机出现在遗传密码中。我们的身体有纠正这些错误的机制,对于我们的大部分年轻人来说,由于这些纠正措施,我们保持强壮和健康。
然而,这些保护随着年龄的增长而减弱。随着突变越过我们的防御并继续繁殖,患上癌症的可能性变得更大。我们活得越久,我们携带的突变就越多,它们出现癌症的可能性就会增加。
一个生物学难题
由于突变可以随机发生,生物学家预计较大的生命形式(具有更多细胞的生命形式)比较小的生命形式更容易患癌症。
奇怪的是,不存在任何关联。
为什么像鲸鱼或大象这样的大型生物似乎很少患癌症,这是生物学上最大的谜团之一。这称为佩托悖论。更奇怪的是:一些较小的生物,如裸鼹鼠,对癌症完全有抵抗力。
这种现象促使研究人员研究裸鼹鼠和鲸鱼的遗传学。虽然我们发现特殊的基因奖励(如额外的肿瘤抑制基因)有益于这些生物,但对所有其他物种的癌症发病率模式仍然知之甚少。
癌症可能与寿命密切相关
Wellcome Sanger 研究所的研究人员报告了第一项研究突变率与动物寿命相比的情况。
突变率只是物种产生突变的速度。寿命较短的哺乳动物的平均突变率非常快。一只老鼠在地球上的短短四年中,每年都会经历近 800 次突变。寿命较长的哺乳动物的平均突变率要慢得多。在人类(平均寿命约为 84 年)中,每年发生的突变少于 50 个。
该研究还将死亡时的突变数量与其他特征(如体重和寿命)进行了比较。例如,长颈鹿的细胞数量大约是老鼠的 40,000 倍。或者人类的寿命是老鼠的 90 倍。令研究人员惊讶的是,死亡时的突变数量仅相差三倍。
如此小的差异表明,一个物种在死亡之前可能会收集到一定数量的突变。由于哺乳动物以不同的速度达到这个数字,找到控制突变率的方法可能有助于延缓癌症发展、延缓衰老和延长寿命。
癌症研究的未来
这项研究的发现为理解癌症提出了新的问题。
确认突变率和寿命密切相关,需要与哺乳动物以外的生命形式进行比较,如鱼类、鸟类甚至植物。
还需要了解控制突变率的因素。答案可能在于 DNA 的复杂性。遗传学家和肿瘤学家正在继续研究像肿瘤抑制基因这样的遗传好奇心,以及它们如何影响突变率。
衰老可能是许多问题的汇合,例如表观遗传变化或端粒缩短,但如果涉及突变,那么可能有希望减缓基因损伤——甚至逆转它。
虽然只是第一步,但将突变率与寿命联系起来是对我们对癌症发展的理解的重新定义,它可能为治疗癌症或减轻与衰老相关的健康相关问题的数量打开大门。
可视化癌症与寿命之间的关系的帖子首先出现在Visual Capitalist上。