更大的动物始终显示出良性和恶性肿瘤的更高发生率。
大象、长颈鹿、蟒蛇等大型物种的癌症发生率高于小型物种,如老鼠、蝙蝠和青蛙,一项新的研究显示,这推翻了对动物王国中癌症的45年旧观念。
这项研究由雷丁大学、伦敦大学学院和约翰霍普金斯大学医学院的研究人员进行,调查了263个物种的癌症数据,涉及四个主要动物群体——两栖动物、鸟类、哺乳动物和爬行动物。这些发现挑战了“佩托悖论”,这是一个基于1977年观察的长期观点,认为动物的体型与其癌症风险之间没有联系。
该研究今天(2月24日星期一)发表在《国家科学院院刊(PNAS)》上,揭示了更大的动物始终显示出良性和恶性肿瘤的更高发生率。研究人员还发现,进化出更大体型的物种(如大象)发展出了更好的天然抗癌防御能力。
雷丁大学研究的资深作者克里斯·文迪蒂教授表示:“每个人都知道大象害怕老鼠的神话,但当谈到癌症风险时,老鼠实际上是更少需要担心的。我们已经显示出像大象这样的更大物种确实面临更高的癌症发生率——考虑到它们有更多的细胞可能出错,正是你所期望的。”
控制癌症
这项研究涉及对迄今为止最大的数据集的分析。研究人员研究了31种两栖动物、79种鸟类、90种哺乳动物和63种爬行动物的兽医尸检癌症记录。他们使用先进的统计方法来分析癌症发生率与体型之间的关系,同时考虑不同物种是如何进化的。
鸟类和哺乳动物(在设定大小停止生长)与两栖动物和爬行动物(可以终生生长)被分别观察。尽管这些生长模式存在差异,但两组都显示出相同的总体趋势——更大的物种癌症发生率更高。然而,研究表明,快速进化为大尺寸的物种(如大象)在控制细胞生长和防止肿瘤方面进化出了更好的机制。例如,大象的癌症风险与老虎的风险大致相同,而老虎的体型只有大象的十分之一。
雷丁大学的共同作者乔安娜·贝克博士补充道:“当物种需要变得更大时,它们也进化出了卓越的抗癌防御能力。大象不应该害怕它们的体型——它们发展出了复杂的生物工具来控制癌症。这是进化如何找到复杂挑战解决方案的美丽例子。”
现代医学使人们难以确切了解人类如何适应这种体型与癌症的模式。研究显示出一个普遍趋势,即更大的物种癌症发生率更高,但同时也揭示出一些物种在体型增大时如何进化出更好的癌症防御能力。总体而言,这些发现支持了这样的观点:优越的细胞防御机制——例如改善的细胞生长控制——是在特定时间节点和在更大物种中进化而来的。这为理解癌症背后的机制提供了新的思路,可能为人类疾病及其治疗提供新的见解。
虎皮鹦鹉与秃鼹鼠
总体而言,与小型物种相比,大型物种的癌症发生率更高。然而,研究人员还识别出一部分物种,它们的癌症发生率远高于或远低于根据其体型应有的发生率。例如,发现普通虎皮鹦鹉(Melopsittacus undulatus)的癌症发生率是其体型预期发生率的40倍以上——其体重不足30克。相反,秃鼹鼠(Heterocephalus glaber)的癌症发生率几乎没有记录。
伦敦大学学院和约翰霍普金斯的首席作者乔治·巴特勒博士表示:“发现哪些动物在自然抗击癌症方面表现更好为研究开辟了新的激动人心的方向。通过研究这些成功的物种,我们可以更好地理解癌症是如何发展的,可能会发现新的抗癌方法。这可能为未来的突破性治疗铺平道路。”