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最新研究:切尔诺贝利禁区变异狼已发展出抗癌能力

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在切尔诺贝利禁区,与人类不同,灰狼从未离开。在切尔诺贝利核电站事故发生近40年后,一系列野生动物在该地区繁衍,包括熊、狗和猞猁等,其中最值得注意的是狼。美国综合与比较生物学学会将这些狼描述为“类似于接受放射治疗的癌症患者”。科学家们一直试图从更理性的角度分析其为了适应环境而产生的变化。


普林斯顿大学生态学和进化生物学系的生物学家Cara N. Love一直在研究变异狼如何进化,以在放射性环境中生存下来。当地时间2024年1月初,在综合与比较生物学学会年度会议的演讲上,她分享了最新的研究成果,探讨了在切尔诺贝利核电站禁区(简称CEZ)长期多代辐射暴露对灰狼(Canis lupus)的影响。研究提到,“一些基因组区域表现出谱系特异性的差异,并重叠了与癌症生理学相关的基因。这些基因包含重要功能,如抗肿瘤免疫、细胞侵袭和迁移。”

简言之,Love团队指出,他们已经精确定位了禁区内狼基因组的特定区域,这些区域似乎可以抵御癌症风险的增加。Love团队成员、美国进化生物学家Shane Campbell-Staton在参与美国全国公共广播电台(NPR)的节目时表示,禁区的狼群中可能存在遗传变异,这可能使一些狼在面对辐射时更具抵抗力或弹性。在这种情况下,他们可能仍然以相同的比率患上癌症,但可能不会像禁区以外的狼那样严重影响它们的功能。“出于某种原因,它们能够更好地承担这种(禁区辐射带来的)负担。”


美国全国公共广播电台(NPR)的节目提到,2014年Love和她的同事进入切尔诺贝利禁区,给野狼戴上装有辐射剂量计的GPS项圈。有了专门的项圈,研究人员可以实时测量狼的位置以及它们暴露在多少辐射下。为了了解动物们对致癌辐射的反应,他们还从动物身上采血。他们了解到,这些狼一生中每天暴露在超过11毫雷姆的辐射中,这是人类法定安全限值的6倍多。实际上,Love团队感兴趣的是,试图找出那些在切尔诺贝利比在其他地方分化得更快的基因组区域。也就是说,通过比较禁区与禁区外的狼群,科学家们可以准确定位基因组因环境选择而产生变化的地方。

这一发现独特的价值还在于,科学家们此前已经了解到,与实验室的老鼠相比,犬科动物对抗癌症的方式与人类更为相似。因此,《纽约邮报》提到,这项研究可能是检验人类基因突变如何增加癌症存活率的关键。




当地时间2018年6月8日,乌克兰切尔诺贝利,“清洁未来”基金会成员在切尔诺贝利核电站附近的动物医院外照顾流浪狗。该动物医院曾是核泄漏事故后的工人医院,后来则被用于照顾隔离区内的流浪狗。(图片来源:视觉中国

切尔诺贝利因其恶劣的环境而闻名,1986年发生的切尔诺贝利事故导致大量放射性物质进入大气,比投在广岛的原子弹的辐射量还要多400倍。除了灾难造成的人员伤亡外,切尔诺贝利事故留下了大片受辐射污染的土地。切尔诺贝利禁区最初只覆盖了以切尔诺贝利核电站为半径30公里的范围,后来它的边界被改变,逐渐覆盖了乌克兰切尔诺贝利核电站周围大约2600平方公里的区域。另外,切尔诺贝利核电站事故的相关区域还包括另一部分被单独管理的区域,即在白俄罗斯境内超过2000平方公里的波利西亚放射性生态保护区。


癌症是切尔诺贝利辐射对相关人员健康造成的最大影响之一,事故发生后,该地区至少有1800例记录在案的15岁以下儿童患甲状腺癌,这比正常情况要高得多。Love介绍说,在切尔诺贝利的狗比在切尔诺贝利以外的狗有更高的癌症发病率,如果将此现象推断到狼的种群中,便可以假设它们可能有更高的癌症发病率。

作为禁区内处在食物链顶端的顶级掠食者,狼理论上受到切尔诺贝利辐射的打击最大。但是,Shane Campbell-Staton的研究团队称,在CEZ内,狼的密度约比周围的保护区大7倍。据美国核学会文章,Love的研究表明,其中的原因除了与动物体内抗癌或抗癌基因的自然选择有关,还可能包含废弃地区缺少人类的因素。另外,切尔诺贝利的狗,也就是前居民宠物的后代,尽管还没有这样像狼群被研究过,也可能具有类似的癌症抵御能力。

由于先前的新冠疫情和目前正在持续的俄乌战争,Love和同事们暂时无法回到切尔诺贝利禁区继续研究。不过,Shane Campbell-Staton称,团队已经开始与癌症生物学家和癌症公司合作,帮助他们分析数据,并试图找出是否有任何直接可翻译的差异,从而为人类所用,比如其是否能够为人类癌症提供新的治疗靶点。
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