不患癌的分子机制：GWAS研究最新成果

　　

——盲鼹形鼠的奇怪外表和完全地下的生活方式，令其在动物王国名不见经传，但是现在研究人员发现，这种不寻常的动物也许未来将会给我们人类医学带来无限的空间。

生物通报道：盲鼹形鼠是一种生活在地下的啮齿类动物，最早出现在五千万年前，尽管鼹鼠有着长达30年的寿命，据目前所知它从来不会罹患癌症。科学家们希望能从这种不寻常啮齿动物的遗传信息中，挖掘到对人类有益的信息。

近期一个国际性研究小组对一种盲鼹形鼠（Spalax Galili）进行的基因组测序研究，发现其这种动物不可思议抵抗癌症的遗传基础，另外也分析了盲鼹形鼠生活在极端缺氧的地下环境，及其它胁迫压力的遗传机制。

“事实证明，这种生活在完全黑暗的地下的动物，将为我们人类医学带来提示，”领导这一研究的，以色列海法大学进化生物学教授Eviatar Nevo表示，“如果我们能克隆这项研究中发现的基因，那么就不仅能极大的改变人类医疗，而且也将有助于太空飞行或深海潜水的探索”，这一过程也有助于更好的了解细胞如何使用氧气。

在这项研究中，研究人员分析了Spalax基因组中的22000多个基因，结果发现了247个非功能性基因，其中22个是造成这种啮齿动物盲症的退化基因。但是研究人员也发现了3个视网膜蛋白，这些蛋白能提高动物通过光线信号，识别白天和季节的能力。

NEVO说，这一物种的遗传和生理特征，是随着其生活环境的变化而出现的，在长期进化过程中，盲鼹形鼠为了逃避其捕食者和极端的气候变化，成为了地下生活的动物。

“由于遇到了巨大的胁迫压力，它们不得不付出巨大的代价，这些压力包括完全黑暗，缺氧，低二氧化碳血症和食物短缺……同时还要投入大量精力来防止病原体，”Nevo说，“它们整个基因组就是一个适应地下生活的复合体。”

研究表明高水平的RNA/DNA编辑，减少了染色体重排，短散核重复序列（SINEs）的过分表达可能导致了该物种的缺氧耐力。研究人员同时指明了那些他们认为反映了盲鼹形鼠能力的重复遗传因子与基因，包括在低氧环境下生活、拥有高度发达的挖掘活动和没有视力等。

此外研究人员还发现一些发生了正向选择的基因，这些基因可能演化出了一套强化细胞凋亡和免疫炎症反应的机制，正是这些基因可能构成了盲鼹形鼠的某些基础特征，如已发现的其不得癌症及抗衰老的特征。

此前也有研究表明一种称为HMW-HA的物质帮助了裸鼹鼠抗癌。研究人员发现当除去HMW-HA时细胞变得容易癌变，证实了这一化学物质确实发挥了作用，使得裸鼹鼠不会罹患癌症。之后研究人员又确定了一个名为HAS2的基因，导致了裸鼹鼠体内生成HMW-HA。令人惊讶的是，裸鼹鼠的HAS2基因不同于所有其他动物体内的这一基因。除此之外，裸鼹鼠以非常慢的速度重复利用HMW-HA，这有助于HMW-HA在动物组织中累积。（生物通：万纹）

原文检索：

Fang X, Nevo E, Han L, Levanon EY, Zhao J, Avivi A, Larkin D, Jiang X, Feranchuk S, Zhu Y, Fishman A, Feng Y, Sher N, Xiong Z, Hankeln T, Huang Z, Gorbunova V, Zhang L, Zhao W, Wildman DE, Xiong Y, Gudkov A, Zheng Q, Rechavi G, Liu S, Bazak L, Chen J, Knisbacher BA, Lu Y, Shams I, Gajda K, Farré M, Kim J, Lewin HA, Ma J, Band M, Bicker A, Kranz A, Mattheus T, Schmidt H, Seluanov A, Azpurua J, McGowen MR, Ben Jacob E, Li K, Peng S, Zhu X, Liao X, Li S, Krogh A, Zhou X, Brodsky L, Wang J. Genome-wide adaptive complexes to underground stresses in blind mole rats Spalax. Nat Commun. 2014 Jun 3;5:3966.