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从动物身上,寻找战胜人类疾病的新线索

时间:
2021年01月05日 |
作者:
Taylor |
来源:
原理

近年来,越来越多的研究人员将目光投向了动物王国,希望通过动物能找到解决某些疾病的线索。

与许多物种相比,人类的进化在很多方面都是成功的。比如我们比许多动物都活得更久,并且伴随着更好的饮食、医学的进步和公众健康的改善的加持,我们的寿命仍在不断延长。然而,在应对一些问题方面,人类也仍然处于劣势中,比如在对抗衰老和攻克伴随衰老而来的疾病方面,我们的探索仍在继续。

很多疾病并没有随着医学的进步和公共卫生的改善而变得更好,以骨关节炎为例,其发病率就一直呈增加的趋势。据统计,自20世纪中期以来,骨关节炎的发病率翻了一番。又比如在发达国家,每年都有数十万人死于心脏病,大约每三分钟就有一人死于心脏病。

找到预防和治疗这些疾病的方法对人类来说至关重要。近年来,越来越多的研究人员将目光投向了动物王国,希望通过动物能找到解决这些问题的线索。接下来,我们就将介绍5种有望帮助我们击败疾病的神奇动物。


 黑猩猩与心脏病 

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图片 黑猩猩 | 图片来源:blende12 / Pixabay

随着人类的进化,我们的基因组成也发生了变化,其中的有些变化增加了我们患有动脉阻塞的风险。不仅如此,我们对红肉和其他一些食物的摄入量的增加,更是增加了患有心脏病的几率。要如何才能有效地缓解这样的局面呢?

2019年的一项研究通过将人类与我们的近亲黑猩猩相比,发现人类之所以有着更高的患心血管疾病的概率,是因为我们丧失了一种特定的基因。在实验中,研究人员对一系列小鼠的基因进行了改造,让它们拥有与人类相同的基因突变。结果发现与正常小鼠相比,被基因改造过的小鼠患心脏病的概率是普通小鼠的两倍。使用这一类基因工程技术,或许能够在未来帮助我们降低患心脏病的风险。

 裸鼹鼠和癌症

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图片 裸鼹鼠卡通形象。| 图片来源:原理

裸鼹鼠实在难以算作是一种很可爱的动物,但是,这种穴居啮齿类动物却拥有非常奇特的生物学特性。在它们的诸多美好特性中,最令一众科学家感兴趣的是——它们鲜少得癌症。裸鼹鼠对癌症具有很强的抵抗力,只是目前科学家还无法确定产生这种抵抗力的机制为何。

除了对癌症具有抵抗力之外,裸鼹鼠的身上还藏着长寿的秘密。以它们的体型来说,它们的寿命应该与它们的近亲榛睡鼠差不多(大约4年),然而它们的寿命却通常是榛睡鼠的7倍。

随着科学家对这类有些丑陋的啮齿类动物越来越好奇,它们也正在向科学家透露越来越多与它们的生命有关的秘密。也许有一天,它们将会帮助我们发展出攻克癌症以及对抗一些与衰老有关的疾病的新疗法(详见《或许有一天,这种神奇的动物会带给我们生的希望》)。

 袋鼠和骨关节炎 

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图片 袋鼠 | 图片来源:Ondrej Machart / Unsplash

骨关节炎有很多原因,但肥胖、不良的姿势和关节排列,是造成患这种疾病的主要原因。许多灵长类动物和食肉动物都有着有与人类相似的关节问题,而在这些动物中,当数类人猿的关节疾病发病率最高。与这些动物形成鲜明对比的是袋鼠。在关节方面,袋鼠显然是动物世界中的王者,它们的一生——直到不如老年之前,都能以每小时40英里的速度进行弹跳,极少患有关节炎之类的疾病。

科学家发现,袋鼠的膝盖上有一种独特的软骨结构,这种结构使它们能够承受反复弯曲产生的力和着陆时的冲击。韧带的排列也能提高关节的稳定性,这对维护关节的健康非常重要。通过对袋鼠的关节进行研究,将有助于帮助改善用于人体中的人工膝关节植入的材料。

 洞穴鱼和糖尿病

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图片 墨西哥洞穴鱼 | 图片来源:sea-animalzz.blogspot.com

糖尿病是一个全球性的健康问题,它是导致失明、肾衰竭、心脏病、中风和截肢的主要原因。在全世界范围内,几乎每十个成年人中就有一人患有糖尿病。据统计,自上世纪80年代以来,糖尿病的发病率一直呈上升趋势,无数病人因这种疾病所扰。近年来,科学家发现一种源自于墨西哥的盲眼洞穴鱼,或许是解决这种疾病的有效方法。

这是一种被称为墨西哥丽脂鲤(Astyanax mexicanus)的小鱼,可分为河居种群和穴居种群。穴居的小鱼以藻类为食,据2018年的一项研究表明,与河居小鱼相比,这种穴居小鱼更加耐饿,它们可以在不调节血糖的情况下不受到任何伤害的生存下去。这意味着在这些穴居小鱼的身上,似乎不会出现那些常见于糖尿病患者身上的血糖水平大幅度变化的症状。

这一发现令研究人员兴奋不已。现在,他们希望通过更进一步地研究这些小鱼,来找到可有效治疗糖尿病的方法。

 斑马和溃疡 

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图片 斑马 | 图片来源:Sponchia / Pixabay

在压力越来越大的环境中,许多年轻人开始愈加重视自己的心理健康,但有时却忽略了这些压力会给身体健康造成的影响。其实,人类大脑中的高级处理中心,经常会将发生在生活中的艰难事件联系起来。根据2016年的一项研究结果表明,这种联系会导致我们在很长的时间段里经历慢性压力,从而最终导致胃溃疡的出现。

科学家很早就注意到,斑马是一种不会得溃疡的动物。在后续的研究中,一些研究人员发现斑马在寻找食物或躲避捕食者时,通常只会经历短期压力,而很少经历长期压力。在一些研究中,有人将小鼠等动物长时间地持续暴露在压力下,结果发现这可以诱发这些动物出现与人类相似的溃疡。

从这些结果来看,我们需意识到充满压力的生活方式,对健康的各个方面都是有害的。

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动物与疾病之间的关系并不是单向的,人类可以从动物身上发现解决人类疾病的线索,而反过来,人类也利用对疾病的理解,帮助许多动物种群得以更好的发展和生存。虽然我们的DNA与许多动物DNA(比如黑猩猩)非常相似,但同时也存在差异,而正是这些差异,有可能在未来帮助我们找到理解和治疗疾病的新方法。尽管目前来看这仍然是一条任重道远的道路,但在CRISPR这类基因编辑技术的辅助下,或许我们利用从动物身上获得的知识来编辑疾病的那天很快就会到来。

撰文:Adam Taylor(兰卡斯特大学临床解剖学中心主任)

封面图来源:pen_ash / Pixabay

原文标题为“Five animals that could help us beat human diseases”,于2019年7月23日首发于The Conversation,原文链接:https://theconversation.com/five-animals-that-could-help-us-beat-human-diseases-120703 ,文章基于CC协议翻译,中文内容有编辑修改,仅供参考,一切内容以原文为准。

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