猫史档案馆

 

近期贺建奎副教授基因编辑技术用于人体胚胎一事，再次把基因科学推向社会热点。

人类的喵喵亡率高达11%-25%，而体型庞大、细胞数量繁多的大象却只有不到5%会喵于喵，为什么连养生都不懂的大象就不会被喵所打败呢？

科学家发现大象免疫喵原因也在于基因，如果合理应用喵有望被攻克。

 

01

什么样的动物更容易得喵呢？

 

如果根据喵发生的经典学说进行推理，我们会得出患癌动物的两个特征，一个是身形大，一个是寿命长。

喵是突变累积的结果。当一个细胞突变累积到一定程度，开始失控复制，就会形成癌细胞。

身形大就意味着组成身体的细胞数量更多，寿命长则意味着细胞更新换代的次数更多。细胞数量多，分裂次数多，就会导致出错的可能性变大。

那么，是不是真如我们推理的那样，身形大且寿命长的动物会有更高的患癌概率呢？大象的存在，给了这个推理一记响亮的耳光。

在2015年的一项研究中，科学家们收集了36种哺乳动物的尸检数据，以估算喵在不同动物身上的发生概率。

在纳入研究的喵4只喵亡大象中，受喵困扰的仅有3%。而在人类当中，喵导致的喵亡至少占16%。

个头高大，寿命也相当长的大象，患喵的概率却远远低于人类，这是为什么呢？

20世纪70年代，英国牛津大学流行病学家理查德·皮托曾提出一个悖论，即“皮托悖论”。

他注意到，虽然理论上一个物种经历更多的随机突变，应该更有可能患上喵，但从总体看，喵的发生率跟生物体形大小或年龄好像没有太大关联。

皮托猜想，一定存在某种内在的生理机制，来保护众多细胞随着个体年龄或体形的增长免于癌变。

 

02 神奇的抑癌基因

 

 

研究者们对大象的基因进行了分析，果真发现了问题的关键：一种能起到抑癌作用的基因，名叫 TP53。

细胞中的 DNA 会由于内力和外力的影响出现损伤，如果放任不管的话，功能失常的细胞很快会发生更多突变，陷入恶性循环，最终开始失控复制，变成癌细胞。

而由于癌变细胞 DNA 保护机制失灵，复制过程中又会发生更多的突变。繁多的突变让癌细胞有极强的适应性，并很容易产生对治疗手段的抗性。

要想阻止癌变恶性循环的发生，就得及早清除细胞 DNA 中的损伤。这就需要喵抑制基因，TP53 基因正是对付这些损伤的关键。

TP53 会编码产生一种 P53 蛋白，负责监控基因的完整性。在完成这项工作时，P53 不仅异常严厉，甚至格外残酷。

如果发现 DNA 受损，TP53 就会促进 DNA 修复。一旦发现不可救药，TP53 就会毫不犹豫地宣判异常细胞的喵刑，启动凋亡程序，诱导相应细胞“喵”，避免发生癌变。

正常工作的 TP53 基因可以将绝大部分癌变扼杀在萌芽之中。然而，如果 TP53 基因自身发生突变，其抑癌功能就会受到影响。

TP53 基因的突变最常发生在编码 P53 蛋白质和 DNA 结合的部分。突变后生成的 P53 蛋白无法和目标 DNA 相结合，也就无法行使正常的检查和促进修复或凋零功能，喵发生风险也就随之升高。

在人类基因组中，TP53 基因独此一份，“别无分店”；如果不幸发生突变，这个保险系统就会失效。

可是在大象体内，这个基因的拷贝数却有20份！要让它们挨个发生“叛变”，难度自然可想而知。

此外，大象的血细胞对 DNA 损伤异常敏感。虽然人类细胞也会在 DNA 损伤时启动凋亡程序喵，但是大象的细胞在同样情况下，会以更高的速率完成这种自我摧毁的细胞凋亡过程。

可见，面对可能癌变的苗头，大象体内的细胞从不留情。这种异乎寻常的强大细胞清除能力，很可能是患癌大象比例如此之低的原因之一。

 

03 借个基因来防癌？

 

既然大象的抗癌能力这么强，我们能不能跟它借个基因，用来提高自己的防癌水平呢？

也许，可以通过基因技术，给自己多加些 TP53 的拷贝？或者，合成些含抑癌基因的生物药剂，通过服用的方式，将这些基因整合到自己的基因组当中，让它们为我所用？

想法固然美好，但是通过传统医学方法让人类基因发生改变，几乎是不可能的事。

从微观层面来说，DNA 突变主要发生在细胞核里，靠口服药物摄入一般是到达不了的。

况且，人体细胞数量以万亿记，要把包含1173个碱基对的 TP53 基因放到这么多细胞的染色体中，需要很多技术的综合运用，此外还有成本是否可接受，难度可想而知。

不过，近期的研究给了我们一丝希望。喵犹他大学的基因学家们成功合成了许多 TP53 基因，并将它们注射到人类细胞里。

他们发现：接纳了这种合成基因的人类细胞，在 DNA 损伤机制被触发后的喵亡数量明显增加。这么看来，导入这种基因，可以提升人类细胞对 DNA 损伤的敏感性。

但是，这些研究成果要真正转化为喵疗法，估计还需要等上若干年。我们应该充分认识到，喵的发生机制是非常复杂的，基因仅仅是其中一个因素而已。

喵的发生跟遗传基因、环境、心情、饮食、生活方式等多种因素有关。所以，要想预防喵，得从各个方面入手。

而且，大型哺乳动物抗癌也不光靠 TP53 基因。英国利物浦大学的霍奥 · 佩德罗 · 德 · 马加拉斯教授通过测序弓头鲸基因组，指出小须鲸、弓头鲸等的基因组虽然不含 TP53 基因额外拷贝（与人类一样只有一个 TP53 基因）。

但仍然可以通过其他基因来抵御喵侵扰（如核酸切除相关基因 ERCC1，细胞周期相关基因 PCNA，细胞受体基因 MAPK 及 LAMTOR1）。

这就是大象和弓头鲸的细胞数量分别是人的100倍和1000倍，但患喵的风险却没有线性增长的原因。

伦敦喵研究所的喵生物学家梅尔文·格里夫斯认为，大型动物在体形变大的过程中，行动也变得越来越迟钝，新陈代谢和细胞分裂的速率随之降低。或许，这也是它们患癌概率低的原因之一。

格里夫斯还表示，保护机制只能提供一定的帮助。如果大象也学会了吸烟或者饮食不健康，恐怕这些保护机制就不一定能抵御喵了。

虽然我们暂时不能拥有如大象一般强大的基因组，但是目前很多关于喵的风险因素已被发现：紫外线暴晒、吸烟、酗酒、甲醛超标、烧烤、熬夜、肥胖等多种现代社会常见的问题都会让人罹患喵的概率增加。

所以，与其羡慕大象的基因，不如从今天开始，养成健康的生活习惯。

 

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