最新文章反驳癌症与衰老相关性假说

一般认为年龄处于65岁比处于35岁患上癌症的几率大100倍，然而一篇来自《Nature Genetics》的最新报道则发现在模式研究动物：线虫（C. elegans）种存在既能延长寿命，又能防止癌症发生的基因。

　　

生物通报道：一般认为年龄处于65岁比处于35岁患上癌症的几率大100倍，然而一篇来自《Nature Genetics》的最新报道则发现在模式研究动物：线虫（C. elegans）中存在既能延长寿命，又能防止癌症发生的基因。

这一研究由加州大学旧金山分校Hillblom衰老生物学中心主任（Hillblom Center for the Biology of Aging） 、美国癌症协会（American Cancer Society）教授Cynthia Kenyon和她的研究生Julie Pinkston共同完成。

Kenyon表示，“这真是令人激动，一般认为减缓衰老的任何机制都又可能会刺激肿瘤生长，但是我们发现许多基因能延长生命周期，并且减缓肿瘤的生长。虽然这是在线虫中发现的，但是线虫与人类有许多同源性基因，因此这项工作也许能帮助我们发现保持青春和防止癌症发生的治疗方法。”去年一篇发表在《Science》杂志上的文章也表明延缓衰老的细胞变化可以抑制肿瘤细胞生长。

Kenyon等人在研究中发现将线虫中一种称为DAF-2的基因突变之后，这种本来只有3天寿命的线虫比正常情况下多存活了一倍的时间，这说明线虫寿命受到基因的调控，而不是机体出现故障后产生的不可避免的结果，这一研究结论在其它模式动物，比如小鼠中得到了证实。

DAF-2基因编码的是胰岛素的一种受体，以及一种能促进生长的类胰岛素蛋白，这能影响转录因子daf-16——这种蛋白能调控其它许多基因，在这篇新研究中，研究人员就将焦点放在了daf-16这种能影响肿瘤和/或寿命的蛋白的特异性基因上。

研究人员对734个受到daf-16影响进行筛选，结果发现其中29种基因能促进或抑制癌细胞的生长。这29种基因中又有一半的基因同时对延长线虫的寿命产生影响。当DAF-2变异后，促进癌细胞生长的基因就不能正常表达了，只有抑制癌细胞的基因还在表达，结果线虫的寿命延长了。在这个研究过程中，他们采用了几种技术，其中包括RNA干扰。

Kenyon提出，能刺激肿瘤生长的基因就会加速衰老，而抑制肿瘤生长就会延缓衰老过程，增加寿命，这一发现极大的支持了寿命与癌症之间存在基本的，常见的根源这一观点。
（生物通：张迪）

线虫之所以能在经典模式生物的名单中占有一个重要位置和它的形态特点有密切关系。线虫通身透明，观察十分容易。更为重要的一点是，它是唯一一个身体中的所有细胞能被逐个盘点并各归其类的生物。它的幼虫含有556个体细胞和2个原始生殖细胞，成虫则根据性别不同具有不同的细胞数。最常见的雌雄同体成虫成熟后含有959个体细胞和2000个生殖细胞，而较少见的雄性成虫则只有1031个体细胞和1000个生殖细胞。此外，线虫的生命周期很短，它从生到死的全过程只有3天半，这就使得不间断的观察并追踪每个细胞的演变成为可能。通过20年的努力，到90年代中期，人们已经建立了完整的线虫从受精卵到所有成体细胞的谱系图。这意味着，它机体里每一个细胞的来龙去脉都处于我们的视野中，清晰并且无所遗漏。

由于精子和卵细胞的形成（通常称为配子发育gametogenesis）是贯穿个体发育的主线，因此人们通常按照生殖系细胞的发育路线建立个体细胞的谱系。这里涉及一个有关生殖系（germline）的定义，它是指从受精卵到原始生殖细胞的分裂过程中，所有能形成配子（生殖细胞的另外一种说法）的细胞。众所周知，任何生物个体的细胞中都含有同样一套基因，但并不是所有细胞都能发育成配子。只有一类特殊的细胞能够形成生殖细胞，至于到底哪些细胞能够成为担负种系延续重任的幸运者，则是一件在受精之初就已经决定的事情：卵子中的一类特殊物质决定了细胞的命运。在线虫、果蝇和两栖动物，这类物质称为生殖质（germplasm）。它们是位于卵子中离细胞核较远的一端的一些颗粒状物质，由蛋白质和核糖核酸（RNA）构成。

线虫的生殖质通常被称为P颗粒，对它的分配是通过一种不对称分裂实现的，这种分裂方式把它只分配到生殖细胞中，而不分配到注定要成为体细胞的姊妹细胞中。受精卵的第一次分裂产生一个含P颗粒的种系细胞P1和一个创建者细胞AB（foundercell,等同于哺乳动物中的干细胞，可以通过分裂形成其他构成机体组织的细胞，因为线虫成虫中没有类似干细胞的具有自我更新能力的细胞，所以用创建者细胞来命名）。P1继续分裂，P颗粒分配到种系细胞P2中，另一个细胞成为创建者细胞EMS。接下来进行的第三次分裂中，产生P3种系细胞和创建者细胞C。前者继续分裂形成生殖系的最后一个种系细胞P4，它最终形成两个原生殖细胞Z2和Z3，同时形成的还有创建者细胞D。到产生原生殖细胞时，幼虫发育就绪――556个体细胞已经完全从创建者细胞形成，可以从母体产出了。通过把分子中带有不扩散高分子葡萄糖的荧光染料注入创立者细胞，幼虫中每个部位细胞的家族史立时昭然若揭。

来自创立者AB的细胞后来分裂和分化出了389个细胞，它们构成了皮下、神经、咽肌、分泌腺和运动系统的一部分细胞。EMS则细胞再分裂为MS和E两个创建者细胞系，由MS细胞分裂成为包括体肌细胞、咽肌细胞、神经细胞和分泌腺细胞在内的80个细胞，E细胞的主要作用是发育成消化道的主体：20个肠细胞。构成神经系统的另外2个细胞则来自C细胞，此外，还有45个皮下和体肌细胞也是来自于C创建者系。最后，D细胞全部用于形成运动系统的20个体肌细胞。

出生之后，线虫的发育还将继续，从形态上，还需要经过3次蜕皮，从细胞数量上，一些器官的细胞还要继续分裂，比如，肠细胞还需要多来14个才够，而表皮细胞也还需要继续分裂直到数量达到213个。在这个数量继续增长的时期，细胞最多时达到1090（雌雄同体，若是雄虫则为1179）。然而，我们前面已经提到，完全成熟的成虫只有959个细胞，那么，多出的131个细胞又到哪里去了？面对这个问题，大家最先想到的答案一定是“它们死掉了”。这答案不错，不过它们在这里死亡的方式很有点独特。

通常情况下，当我们说一个细胞“死亡”时，指的是病理性死亡，也就是坏死（necrosis）。这个字眼来自希腊文nekrōsis，本意即是“死亡”。之所以坏死是“病理性死亡”，乃因为它是由严重损伤导致的细胞结构和功能的崩溃。正常情况下，细胞借细胞膜和外界隔离，膜上各种调节大小分子进出的蛋白质就像一台台精巧的分子发动机：它们消耗能量把一些离子泵进细胞，又将细胞内不需要的物质排出门外，调节细胞内水分的含有量，使细胞既不干渴也不至于胀成水壶。对于维系细胞内环境稳定来讲，这些发动机的稳定运转至关重要。

原文摘要：
Nature Genetics
Published online: 14 October 2007 | doi:10.1038/ng.2007.1
DAF-16/FOXO targets genes that regulate tumor growth in Caenorhabditis elegans
『Abstract』