文|菠蘿
(一)
通常來說,如果個頭越大、活得越久,得癌癥的概率就越高。因為癌癥本質上是基因突變導致的。每一次細胞分裂都會帶來基因突變,因為每次復制DNA的時候,總會出一些錯誤。身體越大,細胞就越多,而活得越久,分裂就越多,因此,個頭大和長壽這兩個東西疊加在一起,就意味著基因突變概率更高。
按這個邏輯推論,像大象,鯨魚這種巨獸,得癌的概率應該是人的幾百倍,每一只都全身長滿腫瘤才對。但事實卻不是這樣,它們得癌的比例反而比人類低得多。這就是生物學上著名的 “佩托悖論”。
幾十年來,很多人都試圖回答佩托悖論,為什么個頭大,壽命長的動物,患癌率卻并沒有更高呢?
最近,頂尖的《自然》雜志發表了一篇論文,揭示了海中巨獸弓頭鯨(Bowhead Whale)的長壽秘訣。
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弓頭鯨是一種非常神奇的動物。它們一輩子待在寒冷的北極深海,環境極度惡劣,但它們卻是地球上最大,也是最長壽的動物之一。它們體重超過75噸,壽命可以超過200歲,而且還很少被發現有腫瘤!
活得久還不得癌癥,簡直就是人類夢寐以求的能力。
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弓頭鯨和潛水員
這些大家伙到底有什么長壽秘訣呢?
科學家研究發現,關鍵還是弓頭鯨基因好!原來,它們擁有一套黃金級的DNA修復系統。
(二)
我們細胞的DNA每天都會受到各種攻擊,比如紫外線、活性氧等。這些攻擊都可能引起DNA損傷,其中特別危險的一種損傷叫做“DNA雙鏈斷裂”。DNA是雙螺旋,雙鏈斷裂就像一個梯子的兩根主梁同時斷了,需要立刻維修。如果修不好,細胞就會死;如果修錯了,就會產生基因突變。
不同動物的DNA修復能力是不一樣的!
科學家取了弓頭鯨、人類、牛和小鼠的細胞,在實驗室里用激光或別的人為方式制造出大量的“DNA損傷”,然后看看這些細胞怎么修復。
事實證明,弓頭鯨的修復能力遙遙領先。
首先,它的修復效率很高。在同樣的損傷強度下,弓頭鯨細胞修復雙鏈斷裂的效率比人類和小鼠高出兩倍以上。當人類細胞還在手忙腳亂維修時,弓頭鯨細胞已經修完了。
更重要的是,它的修復準確度也很驚人。細胞修復DNA有兩類,一類是簡單粗暴修復,把斷了的DNA連上就行,不管有多少突變,而另一類是精準修復,不僅要連上,還要確保修復后的基因序列和原來一模一樣。很多細胞為了保命,在修復DNA時傾向于采取簡單粗暴的方法。但弓頭鯨的細胞非常嚴謹,它們喜歡采用更精準的修復路徑,突變的概率降低了很多。
如果說人類細胞的DNA修復能力像“業余裝修隊”,時不時就出錯,那弓頭鯨的就是“精裝部隊”,優質高效!
(三)
那問題就來了,弓頭鯨細胞是怎么做到DNA修復既快又準的呢?
研究發現,主要是因為弓頭鯨細胞里有一個特殊的蛋白特別強,它的名字叫“冷誘導RNA結合蛋白”,英文縮寫是CIRBP。
人類體內也有“冷誘導RNA結合蛋白”。顧名思義,它通常在我們身體遇冷的時候才會稍微激活一點,平時很少。但對于常年待在極寒海水的弓頭鯨,漫長的進化讓這個蛋白序列出現了一些變化,導致表達量異常之高。
而很高的CIRBP蛋白水平,是弓頭鯨修復能力高的關鍵。當科學家用基因敲除技術去掉弓頭鯨細胞里的CIRBP蛋白,它的修復能力立刻跌落神壇,變得和普通人類細胞一樣了。
反過來,也是很振奮人心的是,當把鯨魚版的CIRBP蛋白換到人的細胞里面,人類細胞的DNA修復效率和準確度也隨之提升了!
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科學家認為,鯨魚之所以能長壽,癌癥很少,不是因為它們不產生DNA損傷和突變,而是因為它們在突變積累成癌癥之前,就靠著高效的DNA修復機制把漏洞給堵上了。
(四)
看到人類細胞的DNA修復能力能被弓頭鯨細胞里的CIRBP蛋白增強,大家肯定會想:我們能不能打一針這個蛋白,或者開發一種基因藥物,讓我們也修復能力超強,和弓頭鯨一樣活到200歲?!
想法很好,但我必須給大家潑一點冷水,大概率是不行的。雖然這項研究很有意思,但真正應用到臨床,還面臨幾個巨大的鴻溝:
首先就是系統平衡的問題。任何細胞的基因都是億萬年進化的產物,人類細胞的2萬多個基因是相互連接,相互平衡的。貿然改變一個基因,一定會帶來連鎖反應,導致未知的后果。比如過于敏感的DNA修復機制可能會導致細胞分裂減速,或者觸發免疫反應。整體不一定是好事兒。
除了副作用,長壽和抗癌也是個系統性問題。DNA修復只是其中一環。除了這個,弓頭鯨的免疫系統、代謝系統、端粒保護機制可能都與我們不同。單純靠改變一個蛋白,恐怕很難復制弓頭鯨的成功。
然后是精準遞送的問題。即使弓頭鯨細胞里的CIRBP蛋白真能提高我們細胞修復能力,能讓我們長壽,但如何安全、精準地把弓頭鯨的蛋白送到人體數以萬億個細胞里?這是目前基因治療界面臨的最大系統性難題。
(五)
在我看來,這項研究最大的意義,是它再次告訴我們:大自然很神奇,其中蘊含了長壽和健康的秘訣。
我以前就寫過,長壽的大象基因也不一樣,也和DNA修復能力相關,讓它們長壽且癌癥少。(點擊閱讀)
長期以來,我們研究癌癥都是通過分析“得病的人”,或許未來,我們可以多看看像弓頭鯨、大象這樣的“不得病的個體”。
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雖然直接替換弓頭鯨的基因可能不行,但通過研究背后的機制,我們有可能開發出更好的DNA修復增強藥物。如果成功,我們不僅可能提高人類整體的健康壽命,還可能為天生攜帶致癌基因突變的高危人群提供額外的保護,降低風險。是不是還挺值得期待的?
致敬科學,致敬生命!
參考文獻:
Evidence for improved DNA repair in long-lived bowhead whale. Nature. 2025 Dec;648(8094):717-725.
*本文旨在科普癌癥背后的科學,不是藥物宣傳資料,更不是治療方案推薦。如需獲得疾病治療方案指導,請前往正規醫院就診。
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