蝙蝠如何對抗癌症?科學家揭開大自然超級哺乳動物的基因秘密
蝙蝠的快速進化可能是它們對感染和癌症具有獨特抵抗力的原因。透過對蝙蝠基因組進行定序並與其他哺乳動物進行比較,發現了與抗病性相關的重要基因適應性。新的研究表明,蝙蝠的快速演化可能是這種動物既能寄生和存活感染,又能避免癌症的非凡能力的原因。有關這項研究的一篇新論文最近發表在《基因組生物學與演化》(Genome Biology and Evolution)雜誌上。
牙買加果蝠Artibeus jamaicensis。圖片來源:Brock 和Sherri Fenton/基因組生物學和演化論
蝙蝠是哺乳動物中的佼佼者,它們不僅具有飛行能力,而且壽命長、癌症發生率低、免疫系統強大。蝙蝠也被認為在SARS-CoV-2 的出現中扮演了重要角色。蝙蝠耐受病毒感染的能力可能源自於其先天免疫反應的異常特徵。
這些特徵使蝙蝠成為一種值得研究的動物,因為它們可能會對人類健康產生影響。例如,透過更了解蝙蝠免疫系統耐受病毒感染的機制,研究人員或許能更好地預防疾病從動物傳染給人類。對蝙蝠和易患癌症的哺乳動物進行基因組比較分析,最終可能會為癌症的成因以及癌症與免疫之間的關聯提供新的資訊。對蝙蝠和其他生物的研究是對基於小鼠模型的研究的補充;小鼠比蝙蝠更容易接受實驗操作,但表現出的對人類疾病有影響的特徵較少。
研究人員利用牛津奈米孔技術公司(Oxford Nanopore Technologies)的長讀取平台以及在伯利茲美國自然歷史博物館幫助下收集的蝙蝠樣本,對兩個蝙蝠物種(牙買加果蝠和中美洲偲蝠)的基因組進行了測序,並與各種蝙蝠和其他哺乳動物進行了全面的比較基因組分析。
研究人員在蝙蝠體內發現了與癌症有關的6種DNA修復相關蛋白質和46種蛋白質的基因適應性,這意味著研究人員以前曾發現這類蛋白質能抑制癌症。值得注意的是,研究發現,與其他哺乳動物相比,這些改變的癌症相關基因在蝙蝠群中富集了兩倍以上。
「透過產生這些新的蝙蝠基因組並將它們與其他哺乳動物進行比較,我們不斷發現抗病毒和抗癌基因的非凡新適應性,」論文第一作者阿明-捨本(Armin Scheben)說。”這些研究是將蝙蝠的獨特生物學研究轉化為了解和治療人類老化和癌症等疾病的相關見解的第一步。”