在大自然的長壽排行榜上,蝙蝠是一個讓科學家們百思不得其解的黑馬。它們的身體小得可以藏進巴掌里,心跳動輒上千次每分鐘,卻能活上三十多年。按照哺乳動物的一般規律,這樣的高代謝、高氧消耗的小型動物,本該壽命短暫、易于衰老,甚至更容易患上癌癥。但現實完全相反:蝙蝠不僅活得久,而且幾乎不患癌癥。

蝙蝠為什么會長壽(圖片來源:作者使用AI生成)

在多項野生與圈養蝙蝠的觀察研究中,腫瘤的發病率幾乎可以忽略不計。為什么蝙蝠能打破“活得越久越容易得癌”的生物學定律?最新一項由羅切斯特大學的研究,或許給出了答案,蝙蝠細胞其實并不難被癌變引誘,但它們的身體卻擁有更強大的清除機制,一旦細胞出現異常,能比我們快得多地啟動自毀程序,或者讓免疫系統精準獵殺。這項研究不僅揭示了蝙蝠抵御癌癥的奧秘,也可能為人類抗癌策略帶來全新啟發。

從細胞開始:蝙蝠并不“天生不怕癌”

我們常以為,長壽動物若能避免癌癥,關鍵就在于它們的細胞更堅不可摧。比如裸鼴鼠、象和鯨這些已知的抗癌高手,它們的細胞普遍對腫瘤形成有天然的強抗性,要想讓這些細胞發生癌變,得經歷好幾道“關卡”。

那么蝙蝠的細胞是不是也同樣牢固呢?答案出人意料。來自羅切斯特大學的研究團隊選取了四種壽命較長的蝙蝠物種,包括著名的“小褐蝙蝠”(Myotis lucifugus),在實驗室中對它們的成纖維細胞進行轉化實驗——這是一種模擬腫瘤形成的體外模型。

結果顯示,僅僅兩步就足以讓蝙蝠細胞產生類似癌細胞的特征,第一步,關閉關鍵的抑癌機制,如p53 或pRb 通路。第二步,激活如 Ras 這樣的致癌信號通路。更驚人的是,這個易變程度,和實驗小鼠幾乎一樣。相比之下,人類細胞需要經歷多達五個以上的基因通路變化,才能真正進入癌變狀態。

這就帶來了一個令人困惑的現象,蝙蝠細胞在體外其實“很容易”癌變,那為什么它們在現實中幾乎從不長腫瘤?

研究者指出,蝙蝠可能并沒有依賴于細胞內那種銅墻鐵壁式的防癌策略。也就是說,蝙蝠不是不讓癌癥細胞出現,而是一旦它們冒頭,就迅速識別、果斷清除。不強行阻止每一次癌變的發生,而是進化出了一整套更高效的應對方案。

抑癌雙保險,高活性 p53與永續端粒酶

蝙蝠之所以能在輕易癌變的細胞背景下安然無恙,關鍵在于它們體內的某些機制始終處于高效運作狀態。其中最引人注目的,是它們對p53這位抑癌明星的高度依賴。

p53被譽為“基因組的守護者”,在人體中,一旦細胞受到輻射或化學物質傷害,p53會立刻出動,要么修復 DNA,要么直接讓問題細胞自我毀滅。正常情況下,人類體內只有一個p53 基因拷貝,而一些癌癥(如乳腺癌、肺癌)正是因為p53功能喪失才得以快速發展。

而蝙蝠,尤其是小褐蝙蝠,竟然擁有兩個完整的 p53 基因副本,并表現出遠高于人類的轉錄活性。在實驗中,即使在未受到輻射的狀態下,這些蝙蝠細胞內的p53表達也維持在一個很高水平。

蝙蝠中TP53拷貝數統計(圖片來源:參考文獻[1])

但高活性 p53 本身也是把雙刃劍,如果過于活躍,可能會導致正常細胞也被過度清除,反而損害組織功能。那么蝙蝠是如何避免這種“殺敵一千、自損八百”的風險的?答案是另一個關鍵因子——端粒酶(telomerase)。

一般來說,哺乳動物的體細胞分裂次數是有限的,因為每次復制都會損耗端粒,而端粒是染色體末端的帽子,一旦太短,細胞就會進入衰老甚至死亡。人類體內的端粒酶在多數體細胞中處于沉默狀態,僅在干細胞或腫瘤中被激活。而蝙蝠的細胞——哪怕是普通的皮膚成纖維細胞——也持續表達活躍的端粒酶,能無限延長復制壽命。

四個不同物種的蝙蝠翅膀成纖維細胞中的端粒酶活性(圖片來源:參考文獻[1])

這意味著,蝙蝠細胞既能持續再生,又能借助高活性的p53精準清除那些可能出錯的細胞。再生與清除之間,達成了一種幾乎理想的平衡。

免疫系統是蝙蝠的最后一道防線

蝙蝠還進化出一套高度警覺但極具克制性的免疫系統。這套機制不僅能迅速識別并清除異常細胞,還能有效避免自身組織因免疫過度而受損。

它們的免疫監視系統格外強大,自然殺傷細胞等免疫戰士在體內超額配備,一旦發現潛在威脅便立即出擊。同時,蝙蝠又能壓制慢性炎癥反應,包括干擾素通路常態化、炎癥小體活性降低、老化細胞促炎因子減少,有效減少癌變誘因。

這種免疫策略并非專為抗癌而生,而是為應對飛行、高代謝和病毒壓力而進化,意外地帶來了防癌副作用。因此,蝙蝠或許不僅是病毒研究的關鍵動物,更是抗癌免疫研究的新模型。

總結

蝙蝠體內的細胞并不難被誘導癌變,卻憑借高活性的 p53、永續的端粒酶與“克制而高效”的免疫巡邏,把潛在威脅關在了身體之外——既修復,又清除,還不被慢性炎癥侵擾。對科學家來說,這意味著兩條新思路,一是嘗試安全提升人體 p53 活性或劑量,二是學習蝙蝠如何在絕不放過壞細胞的同時,又能避免自體炎癥。或許,未來的抗癌藥物與免疫療法,就會從夜空中低飛掠過的蝙蝠汲取靈感。

參考文獻:

[1] Athar, Fathima, et al. "Limited cell-autonomous anticancer mechanisms in long-lived bats." Nature Communications 16.1 (2025): 4125.

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作者丨邵文亞博士 福建醫科大學副教授;楊超博士

審核丨黃乘明 中國科學院動物研究所研究員 中國野生動物保護協會理事

來源: 科普中國創作培育計劃

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