大象的大、熱的睪丸可以阻止它們患癌癥

大象的大、熱的睪丸可以阻止它們患癌癥

By Ethan Freedman

2023/7/7

Elephants

科學傢聲稱大象的防癌基因可能已經進化來保護它們的精子免受它們居住的棲息地的灼熱。

一頭坐在肯尼亞河裡的年輕的非洲大象。. (Image credit: Vicki Jauron, Babylon and Beyond Photography/Getty Images)

大象罕見的患癌,它們的大、熱的睪丸可能提供一個至於為什麼的線索。

這個想法歸到一種叫p53的蛋白質,它幫助防止細胞中的DNA破壞—— 包括可能將一個正常細胞變成一個致癌細胞的破壞。

與人類不同,大象有編碼p53的基因的多個副本——這意味著為身體來制造蛋白質提供“配方”的基因。牛津大學進化生物學傢弗裡茨·沃拉思(Fritz Vollrath)說,這可能幫助保護精子免受高溫。

沃拉思告訴生活科學雜志(Live Science),這個假設始於“佩托悖論(Peto's paradox)”。

在1970年代,一位名叫理查德·佩托(Richard Peto)的流行病學傢描述瞭一個令人困惑的現象:大型動物盡管有更多的細胞可能潛在的變成致癌細胞,但似乎比更小型動物沒有一個患癌癥的更高風險。這在大象中特別的令人震驚——盡管是我們尺寸的許多倍,但統計上它們更少可能比人類患癌癥。

幾年前,研究人員發現瞭大象有20個編碼p53蛋白的基因副本。相比之下,人類隻有一個。這種蛋白質本質上就像一個復制編輯器一樣起作用,隨細胞倍增審查基因物質並潛在的殺掉任何有可能導致癌癥的破壞細胞。由於大象有多個的編碼p53的基因的副本,它們可以有多輪“復制編輯”,這可以廣大的降低一個破壞細胞存活的風險。

顯示不同動物大小和癌癥死亡率的圖表 。(Image credit: Visual Capitalist/Science Photo Library/Getty Images)

但為什麼大象進化瞭20個這個基因呢?沃拉思認為這不得不與它們的睪丸有要做的。許多雄性動物包括人類讓它們的睪丸部分的在他們的體外來冷卻它們,這據信對創造一批健康的精子是重要的。這個的原因是不清楚的,盡管它可能與在更高溫度下增加的DNA破壞有某些要做的事情。

然而,通過一個進化史的怪癖,大象睪丸被位於它們的體內。隨數噸、深灰色動物在陽光中走著,它們的睪丸有潛力變得真的熱 —— 因此大象可能有制造可行的精子的困難。但如果它們有更多的復制編輯蛋白,理論認為熱精子可以被保護免受破壞。

沃拉思於6月27日在《生態學和進化中趨勢》雜志上發表瞭這一假設作為一個註釋。

沒有參與開發這個新假設的佈法羅大學的進化生物學傢文森特林奇告訴生活科學雜志,來評估為什麼剛好一個特定的特征可能已經在一個物種中進化是艱難的。

p53基因的多個副本被進化來保護大象精子免受高溫是可能的。但林奇說,這些多個副本被進化因為大象是大型動物因此潛在的更容易患癌也是有可能的。也可能是同時是兩件事。

其他大型動物沒有p53基因的多個副本。例如,鯨魚是有內部睪丸的大型動物,但它們似乎隻有一個副本。但鯨魚也有一個內部系統來冷卻它們的睪丸,沃拉思指出—— 此外在水中它不會變得那麼熱。

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同樣,與大象密切相關的動物如非洲蹄兔也有內部睪丸。但林奇說,這些動物比大象遠更小,小動物比大型動物在散熱上的樣子更有效。

沃拉思說,無論它是怎樣進化的,大象似乎有一種自然的繞過癌癥的方法——研究它怎樣起作用可能幫助我們更多瞭解這種疾病。

https://www.livescience.com/animals/elephants/elephants-giant-hot-testicles-could-stop-them-getting-cancer

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