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吃下更多的病毒后,它们成为了哺乳动物中的“癌王”

本文作者: 发布时间:2022-01-13
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吃下更多的病毒后,它们成为了哺乳动物中的“癌王”

吃下更多的病毒后,它们成为了哺乳动物中的“癌王”

吃下更多的病毒后,它们成为了哺乳动物中的“癌王”

癌细胞正在从肿瘤中分离出来

  不知不觉间,这种饮食方式让它们吃进去了更多的病原体。而这些病原体从它们体内“召唤”出帮手——癌症,最终杀死了它们。

  人体里随时都可能发生这样一个恐怖故事:由于一些原因,某个细胞的基因发生突变,它获得了“自由”——可以无限繁殖,肆无忌惮地生活,不再按照此前的方式生存,不再待在固定位置,还学会狡猾地躲开人体的监管系统。如果没有及时清除掉这些细胞,随着时间累积,它们会变得越来越多,开始与正常组织争夺营养,影响器官的功能,最终危害整个个体。这就是癌症。

  据一项发表于JAMA Oncology的研究,2019年约有1000万人因患癌症而死亡,占总死亡率的17.7%。除了遗传因素之外,烟草使用约占癌症死亡原因的22%,而肥胖、饮食问题、缺乏锻炼和过量饮酒一起占癌症死亡原因的10%左右。除此之外,辐射、环境污染以及多种病毒也会导致人类出现癌症。目前,人类这个脆弱的群体正在面对超过100种癌症的威胁。



  虽然这么多危险因素围绕在我们身边,但人类并不是最容易因癌症而死的哺乳动物。类似开头的故事,每天都会在其他动物体内上演。那么,哪些哺乳动物的细胞最容易变坏,导致动物自身被干掉呢?最容易促使癌症出现的因素又是什么呢?

皮托悖论

  最初,科学家推测体型更大、寿命更长的动物更容易患癌。个体的细胞数量越多、存活时间越长,那么细胞癌变的几率会越大,个体也会越容易患癌。这个推测在同一个物种内的确是成立的。以人类为例,癌症会更容易出现在中老年人群中。一项发表于2011年的论文曾研究了100万名英国女性,发现排除经济社会因素和一些行为危险因素(包括抽烟、酗酒和滥用药物等)后,患癌几率和身高确实存在明显的正相关性。

  但如果在不同的物种之间作对比,这个推测就有问题了。英国统计学家和流行病学家理查德 ·皮托(Richard Peto)在1977年就观察到在比较不同的物种时,患癌几率和体型之间没有明显关联。这就是著名的“皮托悖论”。例如,小鼠细胞数量只有我们的1/1000,寿命只有我们的1/30,但患癌几率却和我们相当。一些大型动物如座头鲸和大象等的体型远大于人类,但它们的患癌几率比人类更低。

  大型生物更抗癌的原因是,它们通过多种方式来抑制癌症的出现,包括表达更多的抑癌基因或加快监测和清除癌变的细胞。例如,人类只有1个TP53抑癌基因,但是非洲大象有20个该基因。那人类为什么没有出现更多的抗癌基因呢?一些科学家用模型发现,这种策略并不适合包括人在内的中型哺乳动物,把能量、营养物质用在繁殖上可能会更划算。

  为了探究导致癌症出现的重要原因,在一篇发表于《自然·癌症》的文章中,由多个国家的科学家组成的一个研究团队,分析了近200种哺乳动物的生活记录和死亡原因,揭秘了真正影响患癌几率的因素。

饮食最为关键?

  在新研究中,科学家收集了来自公园和水族馆的超过191种、11万个哺乳动物的数据,其中包括11840个确定死亡的动物个体的数据。他们分析了每种动物的癌症死亡风险(cancer mortality risk),发现哺乳动物的CMR范围可从0%~57%,其中有41种哺乳动物的癌症死亡风险超过了10%。

左图191种哺乳动物的癌症死亡风险,右图为其中7目中哺乳动物的癌症死亡风险统计,其中食肉目的平均值高于其他目

  位居榜首的是一种生活在澳大利亚的小型食肉动物——鬃尾袋鼬(Kowari),在28份死亡记录中,16份的死亡原因是癌症。鬃尾袋鼬只有人手掌这么大,长得十分可爱,有着玫红色的鼻子,尾巴像一只画笔。它们常常患有口腔鳞状细胞癌,而一旦这种癌症在体内扩散,它们无一例外都会死亡。由于疾病、栖息地被破坏等原因,去年鬃尾袋鼬由于种群数量过低,已经被列入IUCN濒危物种红色名录。

鬃尾袋鼬 图片来源:Elias Neideck/维基百科

  除此之外,研究人员还注意到如果物种的亲缘关系更近,它们的癌症死亡风险也会更接近。于是他们进一步细分,比较各目中哺乳动物的患癌情况。他们发现,食肉目(Carnivora,包括各种猛兽)的癌症死亡风险明显高于偶蹄目(Artiodactyla,包括牛、猪、鲸等)、人所在的灵长目(Primate)等。其中偶蹄目是癌症死亡风险最小的一个群体,而其中有很多大体型的动物。

  食肉目为什么这么容易惹上癌症呢?最容易想到的就是它们的饮食方式,从始至终都是高脂肪、低纤维。目前的很多研究都证实这种饮食方式会让肠道菌群变得单一,促进有害菌繁殖,的确更容易导致炎症和癌症。但这只是原因之一。

  研究人员进一步收集了会食用肉类的哺乳动物的食谱,包括食用无脊椎动物或脊椎动物(鱼类、爬行动物、鸟类和其他哺乳动物)等。他们发现,食肉目的食谱中更多是其他哺乳动物,它们相比于食谱中更少有哺乳动物的其他目,会更容易患上癌症。主要以无脊椎动物、鱼类、爬行动物或鸟类为食的哺乳动物,患上癌症的风险会更小。

狮子所在的食肉目是哺乳动物中患癌最高的群体(图片来源:维基百科)

  科学家意识到,食肉目更易患癌可能和病毒、致病菌和一些寄生虫(统称病原体)等在不同宿主间的传播有关。当捕食者和猎物的亲缘关系更近,例如都是哺乳动物时,病原体更容易在两者之间传播,也实现了在宿主间的跳跃。

  除此之外,食肉目还面临其他一些风险,它们处于食物链的顶端,一些致癌化合物更容易通过食物链累积到它们的身体中,而食用生肉也让这些动物更容易暴露在病原体中。

致癌的病毒

  这些结果也在说明,由病原体引发的癌症,可能在哺乳动物的癌症死亡风险中占据了很大的比重。虽然人类几乎从饮食上消除了病原体的传播途径,但在癌症患者群体中,仍有20%的病例和病原体感染有关。目前已发现7种病毒,分别是人乳头瘤病毒 (HPV)、人类疱疹病毒4(EBV)、 乙型和丙型肝炎病毒(HBV和HCV)、人类嗜T细胞病毒(HTLV-1)、 默克尔细胞多瘤病(MCPyV)、卡波西肉瘤(HHV8),1种细菌(幽门螺杆菌)和3种寄生虫,分别是埃及血吸虫(Schistosoma haematobium)、泰国肝吸虫(Opithorchis viverrini)和华支睾吸虫(Clonorchis sinensis)会导致癌症。

人类嗜T细胞病毒(HTLV-1)(图片来源:Cynthia Goldsmith/CDC)

  其中一些病原体能抑制细胞凋亡,促进细胞癌变,而另一些会通过在体内引发慢性炎症,抑制机体免疫反应,让癌变的细胞无法被清除。这些原因导致人体中一些细胞从变坏,到整个个体崩塌的过程。但乐观的是,目前我们已有一些方法来治愈癌症,也许人类不能如大象、鲸鱼在基因中设定了不患癌的密码,但我们的饮食方式,也决定我们受到的病原体威胁比食肉动物更少。

  顺便一提,由于在收集的数据中,袋鼬目中只有鬃尾袋鼬这一个物种,研究人员并没有把它单独拿出来与其他目的哺乳动物比较。至于它们为何如此容易患口腔鳞状细胞癌并被其杀死,这个秘密还等待着被揭开。

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