第5课
裸鼹鼠诠释“长得丑,活得久”?
裸鼹鼠是一种奇特的生物。这种啮齿类动物具有完全社会性,住在地下蜿蜒崎岖的洞穴中。裸鼹鼠的新陈代谢水平低,对缺氧环境耐受,还具备触觉灵敏、视觉不强、痛觉缺失等众多特点。因为全身无毛、牙齿外突,裸鼹鼠可以说是动物王国中最丑陋的物种之一。然而,这样长相特别的裸鼹鼠,却引起了癌症研究者的注意。
尽管啮齿类动物在系统发生(1)上是相关的,但它们的寿命有很大的差距。其中裸鼹鼠的寿命相对较长,可以超过30年,长于大多数相同体型的物种。这种寿命差距大约有10倍。而10倍的寿命差异,显然不是通过药物或饮食干预就能轻松缩小的。之所以用啮齿类动物进行研究,是因为啮齿类动物有着跟人类相似的衰老过程,特别是患某些典型的疾病时,例如癌症。
发生癌症时,细胞会呈现三个主要特征:细胞复制能力增强;细胞不再死亡;细胞不被约束在某处,而是在全身迁移,导致癌症扩散。裸鼹鼠的天然抗癌能力与哪一点相关呢?
研究发现,裸鼹鼠的抗癌能力与接触抑制相关,即正常动物细胞相互接触时会停止增殖。由于接触抑制的存在,肿瘤的生成受到控制,而癌细胞则失去了接触抑制的能力。通过接触抑制,裸鼹鼠形成了独特的抗癌机制。其中涉及的关键物质是透明质酸。它是裸鼹鼠细胞分泌的一种多糖,是细胞外基质中主要的非蛋白质组分,也是开启裸鼹鼠细胞接触抑制的关键。
裸鼹鼠的皮肤结缔组织中,含有大量高分子量形式的透明质酸,而在小鼠或人体内对应的透明质酸含量不足裸鼹鼠的五分之一。来自裸鼹鼠的透明质酸分子不仅比人类和其他哺乳动物的要大,而且含量也更多。拥有这种透明质酸分子对于裸鼹鼠的生存十分有利,特别是它在地下挖洞的时候,这种物质可以使皮肤维持富有弹性的状态,延缓松弛。
让研究者更感兴趣的是,这种高分子量形式的透明质酸,可以抑制正常细胞转化成癌细胞;而去除它后,裸鼹鼠的正常细胞转化为癌细胞则不再受到抑制。因此,研究者推测,或许抑制细胞的快速分裂正是这种高浓度的透明质酸作用的效果,这就意味着它可以抑制癌细胞的生长和扩散。因为这种透明质酸可以增加细胞间的敏感性,一旦距离过近,就会阻止细胞分裂。
调控透明质酸含量,即减慢透明质酸降解或者促进透明质酸合成,也许会成为防治癌症的新方法。
(1) 系统发生:生物形成、进化的发展历史,包含生物进化规律及物种间亲缘关系。