生物的細胞數量越多,也代表著他們的細胞分裂速度快且多,照常理來說會提高正常細胞突變成癌細胞的可能。而統計學上顯示,具有大量細胞數的大型動物發生癌症的機率越大,根據上述,大象的細胞數量比小型哺乳動物多出數百倍,應該會更容易罹患癌症,但事實並非如此。
大象的p53數量多 能及時辨識受損DNA
最近發表於科學期刊《細胞報導》(Cell Reports)的論文中,芝加哥大學(University of Chicago)演化生物學家Vincent J. Lynch研究指出,其他動物若有受損DNA大多會選擇修復,但大象體內若有受損的DNA出現,他們的細胞就會死亡,體內機制並不會讓癌細胞存活,會直接導向細胞凋亡的走向。而此關鍵基因為P53,P53是一種腫瘤抑制基因,可以辨識損壞的DNA,並下令其他基因使異常細胞死亡,抑制腫瘤的形成,免於癌症的發生。人體和其他大部分哺乳類動物都只有一組,但大象體內卻發現了20組,這就是大象不易有癌症發生的原因,P53數量夠多並可以及時發現錯誤的DNA。
LIF6被稱為殭屍基因 可導致受損細胞死亡
Vincent J. Lynch與其他研究人員開始尋找大象與哺乳類動物除了P53以外的其他遺傳差異,特別值得注意的是他們發現了白血病抑制因子(Leukemia Inhibitory Factor, LIF),他主要被人所知於提高生育能力方面的作用。他們也發現到大象的DNA出現受損時,LIF會大量產生,且其他哺乳類動物大多只有一組,但大象竟有7-11組。
在LIF系列基因中,發現LIF6與導致受損細胞死亡最有關係,且LIF6和P53共同作用時,可以更加有效地使大象體內受損細胞死亡。由P53尋找DNA受損的細胞後,活化LIF6去攻擊受損細胞,造成細胞死亡。
LIF早在5000多萬年前已在存在大象體內,但在當時缺少一段DNA而無任何特殊作用,但大象隨時間的演化,缺失DNA被補上後,即可被P53活化,接續使受損細胞死亡的功能,因此被稱為殭屍基因(zombie gene)。
殭屍基因不是唯一能控制癌症 可能有其他基因協助
研究人員Vincent J. Lynch提出,殭屍基因並不是唯一能控制癌症的基因,LIF6在這個過程中的作用不大,代表可能還有其他的基因在共同協助。而他的團隊也發表了大象還有另一組基因,其有助於修復受損細胞,而不是導致受損細胞死亡。而他們也希望在研究動物的防癌機制時,可以對人類的癌症治療或防禦有重大的發現。
參考資料:
https://www.nationalgeographic.com/science/2018/08/news-cancer-elephants-genes-dna-new-research/