这种不朽的生物可以制造一种具有传染性的癌症

知新了了 2024-09-23 13:50:21

一种被称为水螅的水母状生物如果过度喂养,可能会患上肿瘤,进而遗传给它们的克隆后代。

一项关于这一奇怪现象的新研究,不仅揭示了水螅体内这一过程的细节,而且提高了我们对一般传染性癌症形式的理解。

虽然肿瘤是多细胞生物不可避免的风险,但值得庆幸的是,可以在个体之间传播的癌症例子很少。 最著名的是两种影响袋獾的情况,另一种影响狗的情况,以及在双壳贝类中观察到的11种情况。

当然,我们渴望了解传染性癌症是如何首先出现的;即避免在我们自己的物种中以某种方式召唤它们,但也希望保护其他生物免受袋獾因面部肿瘤疾病而面临的可怕痛苦。

但是,当我们发现所有这些已知的传染性癌症的例子时,它们都已经被证实了,所以来自法国国家科学研究中心(CNRS)的进化生态学家索菲·蒂索(Sophie Tissot)和她的团队不得不采取不同的方法来追踪传染性癌症的起源。

巧的是,在15年前的一项实验室实验中,一种与水母和海葵有关的淡水生物由于过度进食而自发地长出了肿瘤。

水螅是一种与水母和海葵有关的淡水生物,在很多方面被认为是“不朽的”,它通过无性繁殖,通过形成小芽来克隆自己,这些小芽会脱落,长成一个物理上独立但基因上相同的生物。

这一点,连同它在实验室条件下形成肿瘤的倾向,显示了研究癌症发展的遗传学的潜力。蒂索和他的同事们开始展示这个模型对于理解传染性癌症的进化是多么有价值。

作者写道:“利用褐水螅,它表现出自发的肿瘤发展,在一些菌株中成为垂直传播,这项研究首次对传染性肿瘤的进化进行了实验观察。”

“因此,这项工作为了解传染性癌症出现的条件及其对宿主的短期影响做出了第一个贡献。”

他们从法国蒙托湖收集了50只水螅,并让它们在实验室里生活。

为了保证高的肿瘤发展速度,萌芽,从而增加肿瘤传播的机会,研究人员每周给这些水螅喂食五次过量的盐水虾幼虫,模仿早期研究中促进肿瘤发展的条件。

两个月后,这些过度喂养的水螅中有19个已经长出了肿瘤,我们挑选了它们,收集了它们的芽,并在同样的环境下生长。研究人员通过这一过程对五代形成肿瘤的克隆芽进行了研究,从它们的非肿瘤同类中选择这些芽来产生下一代。

为了确定肿瘤是从父母那里遗传下来的,而不是在每一代中自发产生的,研究人员研究了没有癌症的水螅的后代。父母有肿瘤的水螅患肿瘤的可能性是父母没有肿瘤的水螅的四倍,即使所有的水螅在基因上是相同的。

通过所有这些研究,研究人员证实了寡聚嗜血杆菌确实可以诱导肿瘤,并且传播率会随着时间的推移而增加。

他们还注意到,与没有肿瘤的水螅相比,携带传染性肿瘤的第五代水螅开始表现出生活史特征的变化。在肿瘤有机会发展之前,他们增加了对无性生殖努力的投资,在肿瘤形成后,萌芽速度减慢。

这似乎与另一个变化密切相关,即肿瘤出现后芽死亡率更高。

蒂索和他的同事们写道:“这些变化表明,寄主的生活史特征发生了调整,通过产生更多的芽来抵消肿瘤的成本,当它们更有可能存活并保持无肿瘤状态时。”

他们指出,可传播性癌症的稀少可能更多地是由于缺乏适合其传播的环境条件,因为至少在本研究中,获得可传播性似乎对肿瘤细胞没有问题。

如果这是真的,他们得出结论,“在研究受人类活动干扰的生态系统时,考虑这些方面是至关重要的,因为它们可能会改变有利于传染性癌症传播的条件。”

这项研究发表在《英国皇家学会学报B》上。

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