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▎藥明康德內(nèi)容團(tuán)隊(duì)編輯

為什么有些動(dòng)物活得比其他動(dòng)物更久？在最新一期《自然》雜志上，科學(xué)家們通過測量動(dòng)物的體細(xì)胞突變來為這個(gè)經(jīng)久不衰的問題提供線索。

身體中的細(xì)胞會(huì)不斷發(fā)生基因突變，據(jù)估計(jì)人體細(xì)胞平均每年獲得15~40個(gè)突變。雖然大部分無害，但總有一些突變可能使細(xì)胞走上癌變的道路。隨著年齡的增長，不斷積累的體細(xì)胞突變就可能驅(qū)動(dòng)癌癥的發(fā)展，也被認(rèn)為是衰老和其他疾病的重要原因。

從體細(xì)胞突變的角度來看，壽命越長、體型越大（細(xì)胞數(shù)量越多），都意味著可能累積更多的癌癥風(fēng)險(xiǎn)。但在不久前發(fā)表于《自然》雜志的一項(xiàng)研究中，科學(xué)家們檢查了近200種壽命、體型各異的哺乳動(dòng)物，專門比較了它們的癌癥死亡風(fēng)險(xiǎn)，證明預(yù)期壽命更長和體型更大的那些物種，并沒有更容易死于癌癥。

換句話說，體型大、壽命長的哺乳動(dòng)物物種，很可能在演化的過程中獲得了某些更有效的癌癥防御機(jī)制。這個(gè)假設(shè)非常令人心動(dòng)，因?yàn)檫@意味著我們有可能從其他動(dòng)物中找到一些天然的抗癌秘籍，開發(fā)抗癌療法。

▲長壽明星裸鼴鼠（圖片來源：Uploaded by Jedimentat44 on flickr。 / CC BY https：//creativecommons.org/licenses/by/2.0）

此次的新研究中，科學(xué)家們就為這種假設(shè)再添重要證據(jù)。英國惠康桑格研究所（Wellcome Sanger Institute）的研究人員首次從體細(xì)胞突變隨年齡增長而積累的角度，對壽命、體型各不相同的十幾種哺乳動(dòng)物進(jìn)行了比較分析。

此次分析的動(dòng)物有人、小鼠、狗、長頸鹿、馬、老虎、海豚、環(huán)尾狐猴等，當(dāng)然也包括了“長壽明星”裸鼴鼠，一共16種。研究人員從48個(gè)個(gè)體中收集了樣本，統(tǒng)一從結(jié)腸隱窩組織中獲取上皮細(xì)胞進(jìn)行單細(xì)胞測序分析。這些細(xì)胞的全基因組數(shù)據(jù)可以很好地用來估算單個(gè)細(xì)胞每年的突變數(shù)量，也就是該物種的突變率。

基因組測序分析的結(jié)果顯示，不同動(dòng)物體細(xì)胞產(chǎn)生基因突變的速度并不相同，最有相關(guān)性的影響因素是動(dòng)物壽命。壽命較長的動(dòng)物，每年獲得的突變很少，細(xì)胞的突變率要慢得多。相反，壽命較短的動(dòng)物，每年產(chǎn)生的突變很多，比如小鼠每年產(chǎn)生的體細(xì)胞突變是人類的大約17倍。

有意思的是，不同物種的動(dòng)物到達(dá)壽命極限時(shí)，每個(gè)細(xì)胞的突變總數(shù)量又是大致相近的。研究論文第一作者Alex Cagan博士說：“我們驚訝地發(fā)現(xiàn)，像老鼠和老虎這樣迥然不同的動(dòng)物，也有著相似的基因變化模式?！?/p>

研究人員分析說，壽命較長的動(dòng)物以相對較慢的速度產(chǎn)生突變，這或許可以用來解釋為什么長壽動(dòng)物的患癌風(fēng)險(xiǎn)并沒有隨著壽命而增加。

除了考察壽命外，研究作者也考察了動(dòng)物體型的因素，但發(fā)現(xiàn)體型與體細(xì)胞突變率沒有顯著關(guān)聯(lián)。仍然來看長頸鹿和裸鼴鼠，壽命相似而體型天差地別的這兩位，體細(xì)胞突變率也是相似的。而相比體型差不多的小鼠，裸鼴鼠的體細(xì)胞突變率顯得異常低。

研究人員猜測，擁有細(xì)胞數(shù)量更多的大型動(dòng)物，并沒有細(xì)胞突變率更高，這提示從這些大型動(dòng)物中可以尋找有助于減少癌癥風(fēng)險(xiǎn)的其他保護(hù)因素。比如，大象基因組內(nèi)，強(qiáng)大的抗癌基因TP53有20個(gè)拷貝（至少其中一些具有部分功能）。

另一位主要作者Adrian Baez-Ortega博士認(rèn)為：“盡管看起來在不同物種之間調(diào)節(jié)體細(xì)胞突變率就可以實(shí)現(xiàn)對癌癥發(fā)病率的控制，但是演化似乎沒有這么做。很有可能每次一個(gè)物種——比如長頸鹿、大象和鯨魚——演化出比祖先更大的體型時(shí)，演化有一個(gè)不同的解決方案。我們需要更詳細(xì)地研究這些物種才能找到答案?！?/p>

關(guān)鍵詞：體細(xì)胞突變研究人員哺乳動(dòng)物