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从鲨鱼身上,我们能获得什么健康的奥秘?!

恒瑞源正  · 公众号  · 医学  · 2017-08-17 13:35

正文

来源| 医脉通

编辑| 飞过海


原文出处:What Sharks Can Teach Us About Our Health, WebMD Health News.


鲨鱼,除了他们的血盆大口,我们还可以从鲨鱼身上了解到许多其他东西:


鲨鱼愈合伤口的能力很强,它们不容易患肿瘤,他们也对感染有着强大的抵抗力。


当很多人们害怕鲨鱼的同时,科研人员从未停止探究是否可以应用鲨鱼软骨来治疗癌症、关节炎、牛皮癣、糖尿病等等其他疾病(专家也提醒:怀孕的女性应避免食用鲨鱼制品,因为其汞含量较高)。


来自佛罗里达州的一个鲨鱼研究团队的领军人物Shiviji教授表示:“关于鲨鱼的免疫系统及体内的很多成分都有应用在医学上的可能。我们可以从这种古老的食肉物种中了解太多东西。”


另一个研究团队的理事长Schmidt教授表示,尽管关于鲨鱼的研究都还在初期阶段,但这是非常有前途的领域。


伤口愈合

鲸鲨在现在经常因船螺旋桨打到而背部而大面积严重受伤。现在不难见到割伤6个月后,背部已经开始愈合的受伤鲨鱼。一年后,伤口几乎就看不到了。这种快速修复伤口的能力和抗感染的能力是非常值得注意的问题。


Shiviji教授的团队正在做鲨鱼的全基因测序。他表示:“我们想了解到底是什么让鲨鱼成为了鲨鱼,这包括为什么他们可以快速愈合伤口。”


现在已经有至少一种借助鲨鱼快速愈合能力,促进伤口愈合的药物上市。它包含鲨鱼软骨组织、硅胶及牛胶原等成分。


FDA已经批准其用作严重烧伤和糖尿病足的治疗。


角鲨烷的抗感染和抗癌作用

鲨鱼的肝脏中有一种叫角鲨烷的成分,具有抗病毒和抗细菌的功效。研究者正在探究角鲨烷的抗菌谱。并且,另有研究表明,角鲨烷有抑制血管生成的作用,所以有一定的抗肿瘤活性。


含角鲨烷的补充剂作为营养品贩卖,但是不受FDA调控。现有临床证据未证实其可以作为抗感染或抗肿瘤的补充剂使用,且其可引发恶心、乏力、厌食等不良反应,不推荐其联合抗生素或化疗药物应用。


IgNAR抗体的抗癌作用

Shivji教授称,一种叫“IgNAR”鲨鱼体内的抗体可能会具有抗肿瘤的作用,帮助人类治疗癌症。该抗体具有一些特性,可以让其更精准的作用于肿瘤细胞。


IgNAR抗体相比其他的靶向药物,可以更容易的穿透细胞,进入肿瘤细胞中。科学家现在正在模型中进行研究,可能以后会开展临床试验。


适应性基因

Shivji教授在研究中发现了鲨鱼的2个基因可能帮助解释为什么鲨鱼的免疫系统如此强大,可以抵抗肿瘤。并且,这两个基因可以在人类中找到基因与之对应,并且它们与乳腺癌、结肠癌、前列腺癌发病相关。


但是,在鲨鱼中这些基因的适应性较好,这可能是鲨鱼可以保持健康的原因。Shivji教授强调:“要和非专业的读者说,我们正在探究鲨鱼基因的奥秘,这完全不意味着吃鲨鱼是能预防和治疗癌症的。不能给他们留下这种印象。”


鲨鱼蛋白类似物可抗纤维化

澳大利亚的研究团队发明了一种叫“i-body”的人化的鲨鱼蛋白。早期的动物实验中表明,它可以减少肺纤维化的厚度以及减轻炎性反应。该药也可以应用在肝脏和眼病中。


FDA已经批准了该药的孤儿药设计,以加速该药的研发。该公司即将开展相关的临床研究。


那么我们还可以从其他动物,例如下文提到的裸鼹鼠、大象和弓头鲸等身上借鉴到哪些健康的奥秘呢?


《这些动物已“攻克”癌症,人类正在向它们借鉴学习!》


撰文| Matthew Sedacca

翻译| 陆静怡

审校| 夏烨

来源| 科研圈


What Medicine Is Learning from Animals That Resist Cancer,Beating cancer might come from animals that evolved defenses against it.By Matthew Sedacca


导读:在哺乳动物中,最长寿的动物是大象,据说它能活六十到七十岁。乌龟被认为是地球上寿命最长的脊椎动物。它们当中寿命最长的代表是名为哈里特的一只加拉帕戈斯象龟,它在2006年6月因心脏衰竭在一个动物园中去世的时候为175岁。哈里特被认为是达尔文乘坐小猎犬号进行史诗级航行的代表。据说一只名为Adwaita的亚拉伯拉象龟去世时年龄为250岁。


在抗击疾病的征程上,科学家关注的不仅人类自己,也关注到了那些动物们,他们到底是怎么做到长寿的呢?这些超级长寿的动物给我们人类带来的很大的启发,例如来自大象的基因,有可能帮助人类攻克癌症。


正文:近年来,裸鼹鼠、大象和弓头鲸引起了癌症研究者的注意。乍看之下,这三种动物几乎毫无相似之处:裸鼹鼠这种啮齿类动物住在地下;大象于陆地漫步;弓头鲸在海中遨游,但这三者确有相似之处。首先,它们的寿命都相对较长:裸鼹鼠可以活过三十岁,寿命比大多数同体型的物种长得多;有些大象最长能活七十年;弓头鲸的平均寿命则长达两个世纪。


其次,这三个物种基本都对癌症免疫。


人们常常会忘记,动物和我们一样,也在与癌症殊死搏斗。近几年,研究人员意识到,研究不同物种的癌症或许能有所收获,这也开辟了一个名为比较肿瘤学(comparative oncology)的新领域。比如,一篇2015年的综述中提到,狗患癌症的概率比人类高十倍,而裸鼹鼠、大象和弓头鲸则“似乎对癌症完全免疫”。


研究人员认为,补全这张“患癌风险图谱”能为癌症的遗传基础提供弥足珍贵的新见解。


通过动物理解疾病

科学家从宠物身上得来的数据已经证明,这种研究方法行之有效。研究者写道:“给狗配种无意中形成了一种高危繁殖模式,通过这种方式生下的狗患上该品种特有疾病的几率较大。”同时,许多纯种狗的遗传变异受限,降低了研究者找出癌症相关基因的难度。而且狗的寿命较短,生理机能也和人类相似。因此,想要评估针对癌症预防及治疗的新研究方法是否有效,以狗为实验对象效率更高。


杜克大学专攻癌症生物学的 Michael Kastan 教授告诉 The ASCO Post :“宠物(主要是狗)会因衰老患上肿瘤。近年来,学术界再次对此产生了兴趣,因为这类癌症与人类癌症有很多共性。”一项2013年的研究得出结论:犬类乳腺癌与人类乳腺癌的相似之处证明,以犬类为模板筛查某些癌症并识别其生物标志物是可行的。


2013年出版的《共病时代》(Zoobiquity)也许会让有意探索癌症风险图谱的研究者深受鼓舞。其作者 Barbara Natterson-Horowitz 是加利福尼亚大学洛杉矶分校的心脏病学家。她认为,研究人员应该通过进化的视角,由类人物种入手,寻找治疗疾病的方法。Natterson-Horowitz 认为,兽医和医生各干各的、缺少合作,这并不明智,因为动物和人类会受到许多相同疾病——尤其是各类癌症的困扰。


Natterson-Horowitz 还在书中写道:“美洲虎有患乳腺癌的风险,而且可能携带 BRCA1基因。包括很多有德系血统的犹太人在内,BRCA1基因携带者都属于乳腺癌高危人群。”她还表示,动物也会得其他类型的癌症,比如圈养犀牛会得白血病,受皮肤癌困扰的动物更是种类繁多。因此,如果医生、兽医和野生动物学家通力合作,也许能帮我们加深对这些疾病的理解,“甚至还可能找到治疗的方法”。


几十年来,纳巴霉素一直用于预防器官移植排斥,圭尔夫大学安大略兽医学院正在进行临床试验,测试这种药物能否用来治疗犬类,预防骨肉瘤这种极为凶险的骨癌扩散。研究人员希望,这些疗法最终能帮助饱受疾病折磨的骨肉瘤患者。


大象不患癌的秘密

研究某些物种不会患癌的原因同样有用。


进化生物学家 Vincent Lynch 认为,理解流行病学家 Richard Peto 于1977年提出的“佩托悖论”(Peto’s Paradox)是解决问题的关键。


因为癌症是由有害的基因突变导致的,所以细胞越多,基因突变的几率越高。由此推论,比起小白鼠等寿命短的小型多细胞动物,大象等寿命长的大型多细胞动物患癌的风险较高,然而事实却正好相反。举例来说,大象的细胞数量是人类的一百多倍,其癌症发病率却仅为5%,相比之下,人类的癌症发病率却高达20%~25%(不包括因吸烟等原因而患癌风险上升的人)。


为了解开这个悖论,Lynch 和同事开始比较大象等不易患癌的大型动物和蹄兔(一种类似豚鼠的动物)等易患癌的小型动物的基因组。蹄兔看似与大象毫无关联,但却是现存物种里与大象亲缘关系最近的。在2016年发表于 eLife 的研究中,Lynch 和同事发现,大象虽然体型庞大,但却额外进化出了19个被称为“抑癌大师”的 TP53 基因,这或许是大象能破解佩托悖论的部分原因。研究者认为,这对预防癌症至关重要,因为 TP53 基因能杀死特定细胞,来应对 DNA 损伤等多种刺激。体型比大象小得多的蹄兔只有一个 TP53 基因(人类也只有一个)。


Lynch 推测,这些额外的 TP53 基因也许能缩短细胞修复各种 DNA 损伤的时间,让细胞在程序性死亡之前重获新生,从而降低基因突变的可能性。“你不能跳出进化的框架理解生物学,”Lynch 说,“我们也在推进进化思维在医学中的应用。比较肿瘤学是一个分支学科,在这个领域,我们必须先理解各个物种的进化历程,才能理解癌症等生理过程。”


研究裸鼹鼠和盲鼹鼠的罗切斯特大学的生物学家 Vera Gorbunova 对此表示赞同。在2013年发表于 Nature 的一项研究中,Gorbunova 及其共同作者发现,一种裸鼹鼠细胞分泌的糖——透明质酸也许能解释该物种为什么能免受癌症困扰。


裸鼹鼠体内的透明质酸分子比人类和其他哺乳动物的要大,含量也多得多。这明显是因为,这种“黏糊糊”的物质能让它们的皮肤松弛而有弹性,让终生在地下挖洞的裸鼹鼠十分受用。研究者怀疑,高浓度的透明质酸或许一直都在抑制细胞快速分裂、防止细胞过剩,抑制癌细胞的生长和扩散,从而起到抗癌的作用。Gorbunova 说:“我们或许能制定出策略,想办法让癌症易感者分泌更多透明质酸。”


裸鼹鼠,图片:theinfinitevariety.wordpress.com


将大象的抗癌机制应用于人体似乎已曙光初现。研究人员已经开始把来自大象的更多 TP53 注入人体细胞内。Lisa Abegglen 是犹他大学的基因学家、进化医学的支持者,在近期研究中,她和同事已经成功合成了许多 TP53 基因,并将其注入人类细胞。人类细胞接纳了人工合成的 TP53 基因,且在研究人员触发 DNA 损伤后,人类的细胞死亡量有所增加,这能防止癌细胞扩散。


研究人员承认,将这些研究成果转化为治疗各种癌症的方法还需要数年时间,更别说预防癌症了。但研究者乐观地认为,或许能从抗癌动物身上找到攻克癌症的方法。


Abegglen 说:“目前为止,我们明白了一件事,那就是所有物种都已经进化出了独特的御癌机制。大象的基因能在人类细胞中正常工作,简直不可思议,但事实就是如此,真是太酷了!”


原文链接:

http://cancer.nautil.us/article/234/what-medicine-is-learning-from-animals-that-resist-cancer

— END—

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