为了抵抗传染性癌症,塔斯马尼亚恶魔迅速演化

来源:赛先生
2016-09-02 17:01:06

为了抵抗传染性癌症,塔斯马尼亚恶魔迅速演化

本周《自然-通讯》发表的研究 Rapid evolutionary response to a transmissible cancer in Tasmanian devils 显示,塔斯马尼亚恶魔(袋獾)可能已经演化出了对一种被称为袋獾面部肿瘤病(DFTD)的侵袭性癌症的抵抗力。

袋獾是澳大利亚塔斯马尼亚岛特产。这种个头只有小狗大的生物是现今尚存的最大有袋类食肉动物,因其黑色的皮毛,刺耳的尖叫,冲天的臭气,暴躁的性格和吃肉不吐骨头的习性被称为“塔斯马尼亚恶魔”。自1996年起,这种本身数量就不多的动物当中开始流行目前已知的第三种自然流行的传染性癌症:袋獾面部肿瘤病。

为了抵抗传染性癌症,塔斯马尼亚恶魔迅速演化

  长出面部肿瘤的袋獾。(图片来源:Save the Tasmanian Devil Program)

袋獾染病后死亡率几乎是百分之百。因生性暴躁,袋獾常为争夺食物和配偶相互撕咬。目前普遍认为,该次流行最早源于岛东北角的一只雌性袋獾,该病是在撕咬过程中,由于癌变组织进入健康个体而传染的。被感染的袋獾首先在嘴周围产生皮肤病变和肿瘤,然后向全身扩散。通常会在数月内死于器官衰竭,次生感染,或是因进食受阻而饿死。在不到20年的时间内这一致命疾病使袋獾总数量锐减逾80%,科学家预计对该疾病的建模结果显示袋獾面临灭绝威胁。但对多地袋獾种群的观察中发现,原本预测目前应已灭绝的种群中,竟然仍有部分袋獾存活。

为了探明是什么让这些袋獾在疾病肆虐下大难不死,华盛顿州立大学的 Andrew Storfer 及同事对比了三个区域的袋獾种群在疫病爆发前和爆发后多个时点的取样结果,对其进行的分析表明,在其2号和3号染色体上的各一个区域在染病前后出现了等位基因变异。这些区域中包含的7个基因中,有5个已知和癌症与免疫功能相关。这些基因包括CD146和THY1等和免疫调节、癌症风险和细胞凋亡相关的基因。

综合所有数据来看,袋獾面临DFTD的肆虐,在十几年间经过4到6代的繁殖,产生了急速的演化,幸存的袋獾体内已产生了抵抗DFTD的能力。澳洲野兔产生粘液瘤病抵抗力的过程与之相比要多很多个世代。这一研究和犬类对传染性性病肿瘤抗性的相似之处,意味着将有途径理解癌症传染性的进化。未来研究将着重确认这些基因的功能性,以及评判不同等位基因对染病后生存时间等结果的关系。总的来说,我们依然有希望将袋獾从这可怕疾病的魔爪中拯救出来。

本文经微信公众账号“Nature自然科研”授权转载。

来源:赛先生

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