鲨鱼显示其免疫癌相关基因的新变化

一项关于鲨鱼DNA的新基因组学研究，包括来自大白鲨和大鲨鱼的鲨鱼，揭示了它们的免疫基因的独特修饰，这些修饰可能是这些海洋捕食者快速伤口愈合和可能对癌症的更高抗性的基础。从遗传意义上讲，这项研究让我们更接近理解为什么鲨鱼表现出一些人类非常需要的特征。众所周知，鲨鱼和射线是高效的伤口愈合者，并且怀疑对癌症有更大的抵抗力，但这需要进一步研究。这些特性可能与他们的免疫系统有关，这些系统经过4亿多年的进化调整。

Nova Southeastern University(NSU)拯救海洋鲨鱼研究中心和Guy Harvey研究所(GHRI)以及康奈尔大学兽医学院的研究刚刚发表在BMC Genomics期刊(主要作者，博士后Nicholas Marra)，现在第一个证据表明，一些鲨鱼和射线免疫基因经历了可能与这些新型免疫系统能力相关的进化变化。

“鲨鱼和射线的免疫系统已经过数十年的战斗测试和演变，”Mahmood Shivji说。博士，NSU拯救海洋鲨鱼研究中心和Guy Harvey研究所所长。“利用基因组学方法来了解它们的免疫起源可能会产生更多令人兴奋的发现，其中一些可能会转化为人类的医疗利益。现在我们有另一个重要的理由来确保我们不会失去这些奇妙和生态上至关重要的动物。过度捕捞，正如目前在世界许多地方发生的那样。我们只是在了解这些古老动物可以教给我们的东西方面，并且可能为我们提供直接的生物医学效益。“

癌症相关免疫基因

研究人员发现，两个鲨鱼免疫基因legumain和Bag1特别突出。这两种基因在人类中都具有对应物，众所周知它们的过表达与一系列癌症有关。值得注意的是，新的研究表明，鲨鱼中的这些基因已经被修饰并经历了进化的自然选择。

“有几项研究已经证实了鲨鱼衍生化合物在实验室研究中的抗肿瘤特性，Shivji说，他与康奈尔大学的Michael Stanhope博士共同领导了这项研究。”有趣的是，我们现在看到的证据是这些特定的鲨鱼免疫基因的进化适应，恰好也会促进人类癌症的发生。“

然而，Shivji强调，重要的是要了解摄取部分鲨鱼不会治愈或预防癌症，事实上，由于鲨鱼中的汞含量很高，它很可能会损害一个人的健康。

虽然鲨鱼和射线对癌症的抵抗力更强，但需要严格的科学证实，这项新研究的结果提出了这些与癌症相关的legumain和Bag1基因产生的蛋白质在鲨鱼中具有修饰功能的诱人前景，包括实际上保护动物免于癌症。

例如，Bag1基因编码一种蛋白质，该蛋白质在人体中参与抑制称为“程序性细胞死亡”的基本自然过程。这很重要，因为程序性细胞死亡过程可以消除功能失调的细胞，癌症的一个标志是恶性细胞逃避这一关键自然过程的能力。因此，在Bag1基因中发现的鲨鱼特异性适应特征可能表明这一重要基因的替代或修饰作用 - 可能改变其抑制鲨鱼程序性细胞死亡的趋势。

伤口愈合相关基因

鲨鱼免疫系统的新颖性并没有就此结束。什么可以解释他们的快速伤口愈合能力，同时沉浸在海水中的无数细菌，预计会迅速导致开放性伤口感染?

鲨鱼DNA序列提供了进一步的线索。研究小组发现，与骨鱼相比，检查的四种鲨鱼和射线不仅具有更高比例的参与抗体介导免疫的基因，而且还有几种感染免疫相关基因仅在鲨鱼和rays鱼。

“这种参与适应性(抗体)免疫功能的基因比例较高，可能是鲨鱼和鲨鱼感染战斗和快速伤口愈合能力的关键原因，”斯坦霍普教授说。“以前关于鲨鱼免疫系统的研究已经在抗体结构方面产生了一些惊喜，这些新的遗传学发现进一步增加了这种非常成功的脊椎动物谱系的生物新奇。”

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