某些动物的自然生物防御机制可能启发人类癌症预防和治疗的新方法

一项由亚利桑那州立大学研究人员领导的新研究探讨了饮食、血糖（特别是葡萄糖）和癌症患病率在广泛的脊椎动物物种中的关系。令人惊讶的是，研究发现鸟类尽管血糖水平显著较高且寿命比同体型的哺乳动物和爬行动物更长，但癌症发病率却较低。此外，研究还揭示了主要食肉动物——以其他脊椎动物为主要食物来源的动物——比草食动物更容易患肿瘤，尤其是当考虑到驯化因素时。

这项发表在《自然通讯》杂志上的研究结果挑战了现有的假设，并表明某些物种已经进化出了天然的生物防御机制来对抗癌症。这些防御机制——如代谢适应和细胞保护机制——可能启发人类癌症预防和治疗的新方法。

“我们知道鸟类比哺乳动物患癌症的几率更低，而且它们的血液中葡萄糖水平非常高。这让我们怀疑是否存在某种联系，”该研究的共同作者Carlo Maley说。

Maley是Biodesign Center for Biocomputing, Security and Society的研究员，也是生命科学学院的教授以及亚利桑那癌症进化中心的主任。

他与ASU的同事一起进行了这项研究，包括通讯作者Stefania Kapsetaki和Karen Sweazea，他们分别来自ASU的健康解决方案学院、Biodesign Center for Health Through Microbiomes和医学进化中心。

鸟类打破模式

该研究分析了多达273种脊椎动物的数据，研究它们的饮食、平均血浆糖水平和癌症患病率。一个关键发现是，尽管鸟类血糖水平较高，但它们的癌症发病率低于哺乳动物和爬行动物。

这一发现出乎意料，因为在人类和其他许多动物中，高血糖通常与较高的癌症风险相关。然而，研究发现血浆糖水平和癌症患病率之间的联系在所有脊椎动物中并不一致。相反，这种趋势是由鸟类、哺乳动物和爬行动物等主要群体之间的广泛差异驱动的。当研究人员分别检查每个群体时，他们发现在这些群体内部，血浆糖水平和癌症发病率之间没有明确的关系。

这表明鸟类可能进化出了独特的生物机制，即使在高血糖水平下也能保护它们免受癌症的影响——这些机制在哺乳动物和爬行动物中并不存在。了解这些适应机制可以为癌症抵抗提供有价值的见解。

“未来的研究将进一步探究饮食、血浆葡萄糖水平和癌症患病率之间的进化历史和机制，从而提供更多关于物种间多样性观察的线索，并为更有效的癌症预防和治疗策略提供信息，”Kapsetaki说。

饮食的作用

研究人员还调查了饮食是否影响血浆糖水平和癌症患病率。虽然先前的研究表明食肉动物的癌症风险高于草食动物，但这项对非人类脊椎动物的研究详细考虑了饮食类别，如水果、植物、无脊椎动物和脊椎动物肉类在动物饮食中的比例。

研究发现，在非人类脊椎动物物种中，饮食与血浆糖水平之间没有统计学上的显著关联，这表明葡萄糖调节更多地受到进化和生理适应的影响，而不是单纯由饮食决定。虽然饮食会影响人类和其他一些物种的血糖水平，但这似乎并不是所有脊椎动物的普遍规律。

一种解释是不同物种已经进化出了不同的机制来管理血糖，无论其饮食如何。例如，鸟类尽管饮食多样，从富含花蜜到以肉类为主，但仍保持高血糖水平。同样，某些食肉哺乳动物在蛋白质丰富的饮食下仍能保持稳定的血糖水平，而某些草食动物则表现出与其植物性食物摄入无关的变化。

“在这项研究中所检查的物种中，饮食与血糖之间缺乏整体联系，这表明这些动物主要是在食用为其设计的食物，因为它们的饮食并未被人为操纵，”Sweazea说。“即使我们在实验室中给鸟类喂食高脂肪或高糖的食物，这些食物在人类中已知会增加血糖和癌症风险，但鸟类的血糖反应没有变化。它们是非常有韧性的动物。”

虽然饮食对跨物种的血糖水平影响不大，但它可能仍然在癌症风险中起作用。研究发现，主要食肉动物的肿瘤发病率高于草食动物。一种可能的解释是有害化合物在食物链中积累，使脊椎动物肉类消费成为肿瘤发展的潜在风险。

此外，研究人员发现，驯化物种的癌症患病率往往更高，可能是由于遗传多样性减少和进化压力减弱。这表明自然选择可能有助于限制野生种群中的癌症。然而，尽管该研究强调了跨物种的模式，但它并没有建议食用驯化动物会特别增加人类的癌症风险。

对人类健康的启示

尽管这项研究专注于非人类物种，但其发现可能为预防人类癌症提供新的见解。与鸟类不同——鸟类似乎已经进化出了天然的抗癌防御机制，即使在高血糖水平下也能抵抗癌症——人类和其他哺乳动物并没有表现出同样的抵抗力。

研究人员提出，鸟类可能已经进化出了独特的抗癌防御机制，可能与其高代谢率、依赖脂肪代谢而非葡萄糖代谢以及限制氧化损伤的细胞适应有关。了解这些适应机制可以为物种如何进化天然抗癌防御提供宝贵的见解。

目前，对于人类的最佳建议仍然是遵循公共卫生建议：均衡饮食，避免过量食用加工肉类和红肉，并通过健康的生活方式（包括定期锻炼）来控制血糖。然而，科学家将继续研究自然界中的抗癌物种是否能为抗击疾病提供新的解决方案。

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