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本文参加百家号#科学了不起#系列征文赛。根据生物学家们的说法，在所有条件相同的情况下，体型越大且寿命越长的动物，细胞癌变的可能性越高。理由很简单：当基因突变导致细胞繁殖过快时，癌变就会出现。而更长的寿命为这些癌性突变的发生创造了更多的机会。巨大的身体也是如此：拥有更多细胞的大型生物，同样为细胞的癌性突变创造更多机会。自然寿命长+身体庞大，这两种条件为细胞的癌性突变叠加更多的机会。但大象却是个特例，它们的自然寿命在60到70岁之间，身体很庞大，它们是世界上最大的陆地动物，但科学家们却发现癌症很少折磨它们。从上面的图中可以看出，人类的细胞总数大约是37.2万亿，大象的细胞总数是万亿，差了两个数量等级。但人类的患癌概率为11%到25%，大象患癌的概率只有4.81%，比人类低很多。一项新的研究深入探讨了这个相当大的谜团，显示大象拥有与肿瘤抑制相关的多种基因的额外拷贝。在研究过程中，科学家们发现，这种现象并不是大象独有的。科学家们说：研究得出结论，在大象的现存和灭绝的亲属中，肿瘤抑制基因的复制是相当普遍的，包括像金角鼹鼠和象鼩这样的小动物。这些数据表明，肿瘤抑制能力与异常大的机体进化相吻合，促进了这种发展。这项研究由布法罗大学的生物学家文森特·林奇（VincentLynch）和加州大学伯克利分校的胡安·曼努埃尔·巴斯克斯（JuanManuelVazquez）发表在《eLife》杂志上。“此前科学家们发现一种规律，当某种动物拥有一个巨大身体时，它们的癌症负担应该会增加，因为身体大的东西有更多的细胞，”林奇博士说事实上，但这在物种间是不正确的，这些科学家忽略了其他的因素——进化医学和癌症生物学中一个长期存在的悖论，表明进化找到了一种降低癌症风险的方法。在这项新的研究中，科学家们探索了大象及其现存和灭绝的亲属是如何进化为具有抗癌能力的。林奇博士在过去的研究着眼于TP53，一种众所周知的肿瘤抑制因子。这一次，他们发现，大象的基因组中并不知TP53这一种抑制因子，它们还有很多额外的抑癌基因拷贝，都可能对癌症抵抗有贡献。尽管许多大象的近亲物种都有肿瘤抑制基因的额外拷贝，但科学家们发现大象的基因组有一些独特的重复，这些重复可能通过参与DNA修复、抗氧化应激以及细胞生长、衰老和死亡的基因来抑制肿瘤。巴斯克斯博士说，通过确定大而长寿的物种进化出了多少更好的方法来抑制癌症，我们可以了解一些关于进化如何起作用的新知识，希望能找到利用这些知识来激发新的癌症治疗方法。一个相关的谜团：巨型树懒和古代巨型犰狳是怎么进化的如此巨大的？大象是理解癌症抵抗进化的一个很好的案例研究，因为它们属于哺乳动物。这项研究在亚洲、非洲稀树草原和非洲森林象的DNA中，以及在一些近亲物种的基因组中，如金角鼹鼠、象鼩、岩石鬣狗、海牛、已灭绝的长毛猛犸象、已灭绝的乳齿象等，寻找肿瘤抑制基因的额外拷贝。研究小组还研究了其他物种，并在这些动物的基因组中发现了一些额外的抑癌基因拷贝。鉴于这一发现，林奇想知道抑癌基因的复制，是否能够反过来帮助这些群体中其他古代大型躯体的进化。简单来说就是，是不是因为这些动物有天然的抑癌基因优势，所以它们才有机会进化得如此巨大？比如巨型树懒和巨型犰狳。因为那些没有这种优势的动物，在尝试进化得更巨大的过程中，败给了癌症。林奇说：“如果你选择一种奇怪的哺乳动物，很有可能会出现在这些群体中，比如犰狳、土豚、树懒、食蚁兽，所有这些奇怪的哺乳动物。我们发现在这些有机体中，我们研究的有机体似乎都有额外的肿瘤抑制基因拷贝。”“这也许就是为什么在最后一个冰河时代，有巨大的树懒和古代的巨型犰狳。甚至还有一种已经灭绝的海牛，叫史泰勒海牛，它的个头很大。肿瘤抑制因子的额外复制，可能帮助所有这些动物变得非常大。”要解开这个谜团，科学家们需要确认，这些动物是先有额外的肿瘤抑制基因拷贝优势，还是先进化得这么巨大的。

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