癌症为什么会存在?从远古生物、大象和老鼠说起

投稿时间:2019-08-23  消息来源:新浪科技  提交者:水云访琴

 

纵观进化史,对癌症的理解启发了治疗癌症的新方法。纵观进化史,对癌症的理解启发了治疗癌症的新方法。

  新浪科技讯 北京时间8月22日消息,据国外媒体报道,癌症是死亡的代名词,严重影响了人类的健康和生活,吞噬无数年轻患者的生命,折磨着我们亲人的晚年生活,从生物学角度来看,癌症为什么会存在?有什么好办法治愈吗?进化是肿瘤行为的核心,通过了解癌症细胞为什么会进化,科学家可能会发现治疗癌症的最新方法。

  癌症可追溯至7亿多年前

多细胞生物体使你易患癌症,甚至生活在5亿年前的三叶虫也可能是癌症易感染体。多细胞生物体使你易患癌症,甚至生活在5亿年前的三叶虫也可能是癌症易感染体。

  为了揭晓人类为什么会患上癌症的根源,我们追溯到远古时期进行研究,大约7亿多年前,那时地球上的生命出现了永久性变化。

  在地球形成的最初几十亿年里,单细胞生物占据了整个地球,随着生物不断进化,单细胞开始组合在一起,从而出现了多细胞生命体。

  多细胞生物具有许多优势,细胞为了一个共同的目标结合在一起,这种数万亿计细胞的结合,使我们拥有复杂的身体结构,例如人类的大脑。

  但是成为多细胞生物也是付出代价的,这种代价之一就是出现癌症!当多细胞体出现问题,肿瘤细胞失去感知周围环境并与附近细胞合作,开始不受控制地生长并逐渐失去功能,在身体中不断扩散和生长,破坏器官功能最终导致死亡。

  最初癌细胞表现得像吵闹的婴儿一样,忽视了周围还有其他细胞在努力工作的事实,癌细胞不会恢复正常工作模式,它们就像一个原始单细胞生物体,具有原始细胞的某些特征,例如:肠道内壁等部位的细胞,正常情况下都是原位工作,但是当身体出现癌变,这些细胞就会移动和扩散,像单细胞生物一样。

  人类DNA中携带着远古单细胞的遗产

癌细胞可以无限分裂,如何做到这一点的指令隐藏在DNA之中。癌细胞可以无限分裂,如何做到这一点的指令隐藏在DNA之中。

  当早期多细胞生命进化时,一些细胞不得不放弃独立增殖,而去专注完成其他任务,在每个多细胞生物体的遗传代码中都有关于如何独立无限分裂的信息,就像单细胞祖先一样。

  然而,大多数时候这些信息都是被压制的,仅有一些细胞能够重新被激活开始增殖,独立于其他细胞进行分裂。

  为什么癌症是持续困扰人类健康的顽疾?

  如果癌症从复杂生命开始时就存在,为什么人类还没有进化出抵抗癌症的能力?

  答案是多数癌症出现在生育期之后——生物体将遗传基因传递至下一代,这意味着晚年易患癌症的遗传基因也可以传递给后代。

  癌症在进化过程中是隐藏的,对于癌症,进化并未完全松懈,我们的身体有许多策略预防癌症,所有多细胞生物体都有TP53肿瘤抑制基因,它是阻止细胞异常增殖的关键基因之一,例如:鲸鱼和大象等动物,特别擅长抑制癌症。

大象体型庞大,从多细胞生物角度来讲,它应该很容易患癌症,但是它们体内一种抗癌基因的多重拷贝可以帮助其抵御癌症。  大象体型庞大,从多细胞生物角度来讲,它应该很容易患癌症,但是它们体内一种抗癌基因的多重拷贝可以帮助其抵御癌症。

  令人惊讶的是,由于癌细胞体型较大,按常理推测,动物的细胞越多,出现癌变的概率就越大,但事实并非如此。

  目前,科学家希望利用鲸鱼和大象对癌症的惊人抵御机制,将其应用于癌症患者的治疗过程,该机制与TP53肿瘤抑制基因发挥作用密不可分,鲸鱼和大象比大多数多细胞生物拥有更多的TP53基因副本。

  科学家正在研制如何隔离大象体内TP53基因产生的蛋白质,最终将使用该方法让人类成功抵御癌症。

  种群文化可能影响癌症

女性对大多数癌症的抵抗力比男性强一些,这可能是因为女性长寿有助于后代生存。女性对大多数癌症的抵抗力比男性强一些,这可能是因为女性长寿有助于后代生存。

  如果癌细胞一直潜伏着,直到人类生育年龄结束,但女性在更年期结束后患癌症的几率并不会大幅提升,这是一个非常复杂的过程,“祖母假说论”可以对该现象进行部分解释。年长女性在抚养孙辈方面具有非常重要的作用,她们提供孙辈的生活支持,因此进化选择一直在促进癌症抑制基因延续至更年期以上,总体而言,女性比男性能更好地应对癌症,对治疗的反应也更好。

  年龄较大的雌鲸和雌象对种群具有重要的群体角色,这可能是它们长寿和抗癌的原因之一。

  受进化生态学启发的治疗方案

研究野外环境捕食者-被捕食者的动态关系可以启发新型癌症治疗方法。研究野外环境捕食者-被捕食者的动态关系可以启发新型癌症治疗方法。

  人类身体作为一个生态系统,进化在不断进行,针对癌症的研究也必须改变方案。

  早期对前列腺癌的研究表明,与传统疗法相比,受进化生态学启发的治疗方案的疗法明显更好,用森林的暗喻来解释这一点:森林中失控的老鼠代表人体内的癌细胞,如果猫头鹰进入这片森林,只有那些避开空旷地带生活的老鼠才能存活下来繁衍后代,从而使它们的后代能够避开猫头鹰。

  癌症治疗能够消灭大多数癌细胞,而剩下的癌细胞就像森林里的老鼠最容易繁殖,对治疗最具抵抗力,如果我们将蛇引入这片森林,躲藏的老鼠就会失去优势,在蛇与猫头鹰两种掠食者的共同作用下,老鼠很可能被消灭。

  将森林捕食者与被捕食者之间的动态关系应用于癌症治疗,例如我们可以首先使用免疫疗法治疗癌症,一旦我们抑制了肿瘤进一步发展,就可以引入一种额外的方法——化疗,最终消灭恶性肿瘤细胞。通过了解癌症存在的深层原因,科学家正在积极探索治疗癌症的新方案。(叶倾城)

 

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