八十岁可能会带来意想不到的好处:降低患病风险 肺癌 ,根据两项针对小鼠的研究 1, 2。
结果以预印本形式发布在 bioRxiv 服务器上,查明了可能有助于降低风险的特定基因,并揭示了令人惊讶的联系 铁代谢 。这些研究尚未经过同行评审。
结果可能看起来违反直觉: 癌症是一种与衰老相关的疾病 ,以及许多的概率 癌症诊断 一个人在 60 多岁或 70 多岁时达到顶峰。但此后,许多癌症的发病率神秘地下降了。
“这是我们几十年来一直在观察的结果,”在佛罗里达州坦帕市 H. Lee Moffitt 癌症中心和研究所研究衰老和癌症的安娜·戈麦斯 (Ana Gomes) 说道,她没有参与预印本的编写。 “但我们真的无法解释为什么会这样。”
年龄积累
癌症是由随时间累积的DNA突变引起的 。寿命越长,意味着有更多的机会积累突变群,这些突变是产生不受控制生长的流氓癌细胞所必需的。曾经能够控制肿瘤的免疫反应 随着年龄的增长也会变得更加安静 。
但随着衰老而发生的组织变化也可以通过改变癌细胞生存的环境来抑制肿瘤的生长。例如,较老的肺部往往比较年轻的肺部有更多的疤痕组织。肺细胞的再生能力也变得较差,对不受调节的生长的压力源的抵抗力也较差。 “从结构和功能上来说,老年时的环境与年轻时的环境完全不同,”戈麦斯说。
为了更多地了解衰老如何影响肿瘤生长,加利福尼亚州斯坦福大学的癌症生物学家 Emily Shuldiner 和她的同事研究了具有致癌突变的小鼠,作者通过基因开关控制了这种突变 1。研究小组打开年轻和年老小鼠肺部的这些突变基因,发现年轻小鼠的肿瘤比年长小鼠更大、更常见。
研究人员还在小鼠肿瘤中使用了 CRISPR-Cas9 基因工程,研究了使通常抑制肿瘤生长的二十多个基因失活的影响。平均而言,关闭大部分这些基因会增加所有年龄段小鼠的肿瘤生长速度,但年轻小鼠的肿瘤数量比年长小鼠多,而且肿瘤长得更大。这表明可能有一种不同的过程在抑制老年小鼠的癌症。
对肿瘤的铁腕控制
纽约市纪念斯隆凯特琳癌症中心的癌症生物学家Xueqian Zhuang领导的另一个研究小组发现,衰老会增加小鼠和人类肺细胞中一种名为NUPR1的蛋白质的产生,该蛋白质会影响铁代谢 2。然后,这些细胞的表现就好像铁含量低一样,限制了它们快速生长的能力,而这是癌症的一个标志。
为了跟进这一发现,研究小组利用 CRISPR-Cas9 基因工程努普尔1年长小鼠的基因。动物肺部的铁含量增加,小鼠变得更容易患肿瘤,就像年轻的小鼠一样。
作者还发现,80 岁以上的人的肺组织中的 NUPR1 比 55 岁以下的人更多,这表明该机制在小鼠和人类之间可能是保守的。
癌症带来的压力
戈麦斯说,结果很好地表明,衰老可以影响肺癌细胞的健康状况,从而预防肿瘤。但她补充说,人类和这些小鼠的肿瘤形成方式可能存在重要差异。在人类中,致癌突变通常会逐渐积累,癌症的种子可能会在肿瘤被发现之前几十年就消失。然而,在小鼠中,当小鼠已经老了时,肿瘤是通过突然开启致癌基因而引发的。
斯德哥尔摩卡罗林斯卡研究所的肿瘤学家和癌症流行病学家 Cecilia Radkiewicz 表示,肺癌的结果可能无法推广到其他组织的癌症。 “不同类型的癌症之间有很大不同,因为它们有不同的生物驱动因素,”她说。
拉德凯维奇发现,对于许多类型的癌症来说,老年发病率的明显下降可能是人为因素。当她检查尸检中发现肿瘤的频率时,这种下降往往消失了 3。她说,这表明即使在老年,各种癌症的发病率也往往保持不变,但在 75 岁以上的人群中,癌症的诊断或报告频率较低。
她补充说,一个例外是肺癌:即使考虑到尸检数据,老年人的肺癌发病率实际上有所下降。
庄说,总的来说,这些结果凸显了研究老年小鼠癌症的重要性。她说,此类研究可能很困难:将老鼠培育到老年既昂贵又耗时。但这些结果可能揭示治疗老年人和年轻人癌症的新方法,以及治疗癌症的重要目标 再生医学 指出。
“人们常常认为衰老是不好的,”斯坦福大学进化生物学家德米特里·彼得罗夫 (Dmitri Petrov) 说,他是与 Shuldiner 合作的预印本的作者。 “但如果这项研究是正确的,那么衰老就会发挥重要作用。”
