根據1977年流行病學家理查德·佩托于提出的“佩托悖論”，細胞數量越多，因為基數越大，所以自然病變的幾率越多，所以大型動物相對于小型動物，是更容易得癌癥的。科學可以很有趣，歡迎關注本姑娘！

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小體型的煩惱從小體型到大體型進化的困難之處 當動物從小體型往大體型進化的時候，它們會迅速遇到一個致命的障礙，那就是細胞癌變的機會迅速增加，實際上在人群中，衛生統計學家就觀察到平均來說高個子比矮個子的人患癌幾率會輕微上升，身高每增加10cm，患癌風險大約增加1.1倍。而在人工馴養的家犬中，體重超過35公斤的大型犬，比那些小型犬的患癌風險更是增加了150倍之多！佩托悖論（Peto's Paradox）。

圖示：紅線是預測癌變率，藍線是實際觀察到的癌變率。實驗表明，不同種類動物癌變的風險，與不同種類動物的大小無關。只有在同一種動物內部，體型大小才和癌變具有明確的正比例關系，這被稱為佩托悖論。

正是因為有佩托悖論，才激發了動物學家研究動物體型和動物癌變的興趣。水豚并不是第一個被研究的動物，此前已經有人研究過大象為何能生存下來，不是剛出生就渾身長滿腫瘤，原因之一是大象在進化的過程中，擴增了一種重要抑癌基因——TP53的數量，人類只有一對TP53基因，父母各給一個。但大象卻擁有整整二十對TP53基因。讓大象的患癌率大幅度降低到低于5%，而人類的患癌率為35~50%。有些倒霉的家伙，天生就有一個P53基因發生了突變，那么這群人的患癌率高達90%。

圖示：狗和人一樣都只有一對TP53基因，但狗的體型比人小，因此狗的患癌率也比人低。

TP53基因的功能是產生一種檢查細胞中的遺傳物質（DNA）是否正常的蛋白質，如果它發現細胞遺傳物質發生嚴重損傷，它就會禁止細胞分裂，啟動細胞修復受損DNA，如果情況嚴重到無法修復，那么P53會下令細胞自殺。簡單說，P53基因就是監軍，防止細胞叛變成癌細胞的監軍，監軍越多就越不容易被糊弄。

• 水豚的防癌秘密又是什么呢？

成年水豚的體重達到55公斤之多，野外壽命為6~7年，家養壽命據說可達15年。而大多數其它嚙齒動物的體重按克計算，通常只有20~200克，壽命也很短暫，通常只有1年~3年。因此，當水豚的祖先開始向巨大化進化時，它們必須找到防止癌變的辦法。

2018年，Herrera-álvarez的研究團隊發現，水豚的免疫系統可以更好地檢測和破壞那些分裂太快的細胞，一句話有殺錯不放過。換句話說，水豚已經進化出了他們自己的癌癥免疫療法。這大概就是水豚防癌的秘密。希望科學家早日找到能將它應用到人類健康事業中的辦法，比如怎樣調教人類免疫系統。

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人類攻克癌癥的方法，可能就藏匿在大型哺乳動物的基因密碼里，等待人類發現。

“癌癥”一聽名字就讓人害怕，醫學工作者做夢都想把“癌癥”這座難啃的山頭給啃下來。人體由細胞構成，細胞需要不斷的分裂才可以更新老去凋零的細胞，維持機體的活力，凡事有利有弊，細胞分裂，DNA就要復制，然而復制過程容易出錯，特別是在化學因素的影響下，出錯的概率會提高，一個新細胞，它的DNA有錯誤，人體內部的修復機制如果識別到了，那還好說，如果識別不到，這就是“幸存”下來的癌細胞，癌細胞增殖不受調控，它是完全失控的細胞，如果人體不能及時清理這些癌細胞，久而久之就是癌癥。

假設每個細胞癌變的幾率都差不多，那么很好推導出體型越大的生物，患癌癥的幾率就越大，因為體型大代表細胞多，細胞多出錯的可能性就高了。如果是這樣，那么藍鯨等體型龐大的鯨魚以及陸地上的大象，它們作為地球上體型大的動物，它們患癌癥的幾率應該比人類等體型小的生物大才對，可事實并非如此，這也就是著名的“佩托悖論”，由英國流行病學家理查德·佩托（Richard Peto）提出，該怎么去解釋這個悖論呢？佩托猜測：在自然界中，動物肯定具有某種獨特的抑癌機制。

題目所說的水豚只是具有這種抑癌機制的動物中的一種。水豚，人們常稱它為“沒有尾巴的大老鼠”，只因為它長得像老鼠，水豚是一種半水棲的食草動物，也是世界上最大的嚙齒動物，體重27-50㎏，體長100-130CM，肩高半米，這果然是一只“成了精”的大老鼠，它生活在南美洲植物繁茂的沼澤地帶，它們經常逗留在水邊，餓了吃水生植物，偶爾跑出去加個餐，偷吃稻米、蔬菜水果、甘蔗，還有時會混在家畜中偷吃牧草，風吹草低見的不一定是牛羊，還有可能是水豚，在水邊逗留有一個好處，它可以隨時躲入水中以躲避捕食者的攻擊。

科學家通過研究發現，水豚之所以不容易患癌癥，是因為它的免疫系統可以很快的檢測出那些分裂過快的細胞，并剿滅它們，的確是它的免疫系統很厲害。比如非洲象，非洲象的患癌率只有百分之五，而人類則達到了11%-25%，通過研究非洲象的基因組，科學家發現在基因組里作為抑癌基因存在的TP53基因多達20對，相比較人類，人類只有1對，看來自然一點兒也不眷顧我們啊。有這么多抑癌基因存在，大象就是想得癌癥都難。

裸濱鼠（或者叫它裸鼴鼠），也是一種不易患癌癥的動物，它的獨特之處是體內含有大量的透明質酸，這種物質可以阻止癌細胞聚集成團，沒有聚集成團的癌細胞則會被逐個擊破，能把原因都歸結于裸鼴鼠體內含有大量的透明質酸嗎？我個人覺得還是得需要經過更深層次的研究才能下結論，因為裸鼴鼠還具有抗毒性的能力，這些秘密都隱藏在它們的基因密碼里。

鯨魚幾乎不會得癌癥，即便它們的壽命都很長。

“攻克癌癥”是現代醫學的終極目標，它的解決辦法很可能就隱匿在這些動物的基因密碼里。

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為了有助于理解，我們首先介紹一下癌癥的發生機理，然后介紹一下水豚的形態特征，最后再基于前面兩點來介紹水豚的抗癌策略。

癌癥的產生原理

在生物體內普遍存在一種基因，叫原癌基因，即使一個人沒有得過癌癥，體內也存在這種基因。一般情況下，原癌基因處于被抑制的狀態，也就是說雖然體內存在原癌基因，但是并不會得癌癥。

常見癌細胞

正常情況下，原癌基因被抑制而不會導致癌癥的產生，但是在非正常情況下或在特殊情況下，比如過度勞累、病毒感染、化學物質（如甲醛）刺激、高劑量輻射（核電站泄漏產生的輻射）等等，原癌基因就有可能被激活而導致細胞發生癌變，從而導致癌癥發生。

癌癥

體型最大的嚙齒動物

水豚，是一種半水棲的食草動物，也是世界上最大的嚙齒動物。嚙齒動物通常很小，常見的嚙齒動物有老鼠、鼠兔等，這種相對較小的體型，有助于躲避捕食者的獵殺。水豚作為嚙齒動物中的另類，體長最大可達135厘米、體重最大可達70公斤，體重是它們的近親——老鼠的體重的60~70倍。

可愛的水豚

那么，水豚的體型為什么如此之大呢？原因主要有兩點：

1）水豚體內可產生一種獨特的胰島素，該胰島素除了調節血糖之外，還能促進細胞的分裂，最終導致體型較大；

2）數百萬年的自然選擇也進一步增強了胰島素促進細胞分裂的能力，從而促進了水豚的生長，導致其體重達100多磅。

體型巨大的水豚

水豚如何成為抗癌明星？

從某種角度來說，體型越大，生物體患癌癥的風險越高。這是為什么呢？

生物體的每個細胞都有發生癌變的概率，生物體細胞的數量越多，細胞發生突變的概率也越大，而生物體細胞越多則意味著體型更大，因此體型越大的生物患癌癥的概率也就越高。

這就是著名的“佩托悖論”，該悖論于1977年由流行病學家理查德·佩托于提出。

著名的佩托悖論

基于“佩托悖論”推論，與體型較小的嚙齒動物如老鼠、鼠兔等相比較而言，體型碩大的水豚具有更多的細胞，因此，豚鼠患癌癥的概率應該更高，然而事實卻正好與此相反。

水豚的患癌概率為13%，遠低于其它嚙齒動物30～50％的概率。通過對水豚開展基因組的研究發現，科學家們發現水豚進化出了一種全新的抗癌策略——即一種全新的T細胞介導的抗癌機制:

1）在正常的體細胞中，MAGE基因會失活，處于完全不表達的狀態；而在高度增殖的細胞如胎盤、腫瘤細胞中，MAGE基因會大量表達；

3）當細胞變成腫瘤時，MAGE基因會被重新激活，產生的蛋白會被細胞毒性T淋巴細胞識別，觸發T細胞介導的腫瘤抑制反應；

4）細胞毒性T淋巴細胞殺傷反應誘導之后，會通過半胱天冬酶依賴性的細胞凋亡方式將癌細胞清除，從而降低癌癥發生的幾率。

溫順的水豚

總結

作為體型最大嚙齒動物，水豚表現出了MAGEB5表達水平的增高，并促進T細胞介導的腫瘤抑制反應，進而大幅減少體型較大帶來的高患癌風險。

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食草動物，同時也是世界上最大的嚙齒動物。體長1-1.3米，身高0.5米左右，體重27-50千克。棲息于植物繁茂的沼澤地中。多以聚居，每群不超過20個。喜夜間活動，不挖洞穴。植食性。行動遲緩，但遇到危險則反應迅速，可以跳進水中逃跑，壽命8-10年。哥倫比亞東南部、委內瑞拉還有巴拉圭。

二、水豚的體型其實容易有癌

細胞

發表于科學期刊 BioRxiv上的一項新研究說，來自南美、瑞典和美國的科學家將水豚的DNA進行排序后，找到了超速運轉系統的線索。他們還在其中發現了可能的抗癌機制，這將被用于未來的抗癌研究。

身材高很威風，但“大”也麻煩，除了需要努力尋找更多的食物，水豚似乎也面臨著更高的患癌風險。假如每一個細胞都有著一定概率發生癌變，那么從概率上擁有更多細胞的動物將更容易患上癌癥。但南美洲的水豚是避開這個理論的幸運兒。

三、水豚如何剿滅癌細胞

水豚到底是如何剿滅癌細胞的呢？

科學家研究水豚發現，它們的基因里免疫系統能更好、更快地檢測出并破壞癌細胞，所以說水豚有一套獨特的癌癥免疫療法。

芝加哥大學癌癥進化生物學家文森特·林奇也表示：“我對水豚的抗癌能力感到非常驚喜，從來沒有想過這會和免疫系統相關。也許這可以為我們帶來新的靈感，開辟一個抗癌戰場。”

一般來說，在人、豬和其他哺乳動物體內，細胞會不斷生長分裂直到碰到其他細胞，這種細胞接觸會使它們停止分裂或者死亡。水豚細胞對其他細胞的接觸更為敏感，不僅如此，經過科學家的研究，還發現水豚的另一個特點。羅徹斯特大學的科學家將水豚的細胞放入營養液中，過幾天后，他們發現細胞將這些液體變成了黏黏的漿狀。這些漿狀的膠體由一種名為透明質酸的鏈狀分子組成。其實人和老鼠體內也有這種透明質酸，但是經過研究，水豚體內的透明質高于人類的5倍。這可能是抗癌的原因。

四、心態

看看水豚的心態吧，這么沒心沒肺的吃喝玩樂，與其他生物和諧相處，人際關系好，能吃能睡，不急不躁，有好奇心，熱愛生活，怎么可能患癌，人們也該學學水豚[呲牙]

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科學家認為，水豚進化出了一套全新的抗癌戰術，根據基因顯示，它們的基因在檢測和對抗分裂速度異常的細胞方面，起到了非常積極的作用。

其次，在水豚體內發現了高濃度的透明質酸，這種物質在很多生物體內都有，只是水豚體內含量比較高，而且分子比較大，長度是人類體內的5倍。

透明質酸在裸鼴鼠中也有大量分布，裸鼴鼠作為另一種嚙齒動物，也是非常有名的抗癌戰士。

1977年流行病學家理查德·佩托于提出的“佩托悖論”，細胞數量越多，因為基數越大，所以自然病變的幾率越多，所以大型動物相對于小型動物，是更容易得癌癥的。

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水豚是現存最大的嚙齒類動物，原產于南美洲的稀樹草原和叢林中。

水豚

一、很多大型動物很少發生癌變

按照流行病學的“佩托悖論”，當生物體的細胞數量越多，自然病變的幾率越多，所以大體型的動物應該更容易得癌癥，然而在現實中，很多大型動物包括大象和鯨魚等大型動物，幾乎沒有患癌癥的現象，就連水豚這種中等體型的動物也沒有患癌癥的現象。

但是人類現在的癌變卻越來越嚴重，對于大多數癌變面前人類還是束手無策，沒有有效的防治辦法。

水豚和人的體重相差不大，和人類有很好的可比性，因此很多科學家都在研究水豚是如何避免自身患癌的。

癌細胞

二、水豚已經至少有4000萬年的歷史

生物學家們認為早在4000萬年前，水豚就是現在這個樣子，漫長的進化已經讓它們在生命周期內很少患癌癥，經過對水豚的基因組進行研究，發現有兩個參與識別癌細胞和 T 細胞介導的腫瘤抑制的基因，兩個基因能夠快速地發出剿滅癌細胞的指令。

而在人類的基因中，還沒有發現這樣能自動清除癌細胞的基因，只能說明人類的歷史上不如水豚長，也不如其它一些大型動物的進化史長。隨著科學的進步，有朝一日，人類應該可以利用科學手段將它們的防癌基因移植到人體里面來，從而達到防癌的效果。

DNA

三、快樂生長的水豚

癌細胞的產生原因多種多樣，不快樂也是一個主因，研究人員發現，水豚可能是世界上少有的，生活很快樂的動物。

當水豚在4000萬年前到達南美洲的時候，就像來到了天堂，這里沒有天敵，水草豐滿，生活無憂無慮，即使在現在，水豚的棲息地都還足夠大。這樣快樂的水豚當然也就很少會產生癌變。

四、結論

很多人發生癌變，與自己的生活習慣有很大關系，現在我們還沒有有效對付癌細胞的辦法，但是可以調整自身的生活習慣，向快樂的水豚學習，減少患癌的幾率。

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水豚是如何“剿滅”自身癌細胞的？

癌癥，是一個令人談之色變的存在，可是對于某些動物而言，卻根本不會得癌癥，似乎天生就有抗癌的能力，水豚就是其中之一。

水豚是嚙齒目、豚鼠科、水豚屬，聽名字很容易以為它和海豚、河豚是近親，而事實上，他卻和老鼠、松鼠親戚關系更近。

水豚是半水棲的食草動物，也是世界上最大的嚙齒動物，一只成年的水豚可長達1-1.3米，高達0.5米，體重達50千克，因此被人稱為“巨鼠”。

面對鱷魚依舊淡定，這水豚夠牛！

由于水豚長相可愛，性情溫和，深受人們喜愛，其“萌照”經常在網上走紅。

這種可愛的大老鼠，卻被科學家發現了一種神奇的功能——天生抗癌，這可讓科學家們喜出望外，要是研究清楚了水豚的抗癌原因，人類的癌癥不就有治愈甚至直接免于癌癥的希望了嗎？

但是，目前的人類還不能完全解決癌癥，反推可以知道，人類對水豚的抗癌機制仍然處于研究中，并沒有完全搞清楚具體的機制，不過，據報道，科學家們也取得了一些進展。

1、敏感細胞接觸抑制機制

一般而言，動物體內的細胞會不斷的生長分裂，直到碰到其他細胞，分裂才會停止，這就是接觸抑制。

科學家研究發現，水豚細胞的接觸抑制更為敏感，水豚細胞會在相當于普通老鼠1/3的細胞密度的時候就停止生長。

那么，這個機制跟癌癥有什么關系呢？

我們都知道，癌細胞就是體內的某些細胞產生了基因突變，導致這些細胞可以無限增殖，就算碰到了其他細胞，也并不會停止分裂。而且，不管細胞密度有多大都不停止，因此，癌細胞會形成腫瘤，腫瘤處容納不下的癌細胞就會往四周擴散。

那么，水豚敏感的接觸抑制機制會不會是抗癌的關鍵呢？

我認為應該不是，因為該機制也是有基因決定的，當基因發生突變時這些機制就會失效，正常情況下的高敏感接觸抑制不再生效了，除非這種接觸抑制機制可以清楚變異的細胞，或者變異的細胞可以在較高強度的接觸時自己死亡——但是報道中并沒有提及，因此應該是沒有這種功能的。

2、更長的透明質酸

科學家還發現了另一個“秘密”，即更長的透明質酸。人和老鼠體內也有這種透明質酸，但是水豚體內的透明質酸濃度高于人類和老鼠，而且其透明質酸的長度是人類的5倍。

科學家關閉了水豚身上編譯透明質酸的基因，再將致癌因子導入水豚體內，結果，失去了透明質酸作用的細胞開始快速地野蠻生長，水豚和對癌細胞沒有抵抗的老鼠們沒有區別。

不過，這種透明質酸本質上是沒有抗癌功能的，作用是使水豚的皮膚能收縮自如，以方便它們鉆入窄小的巖石通道，但科學家認為：

“抗癌能力也許是個幸運的意外。當水豚體內的超長透明質酸向細胞傳遞信號時需要通過CD44受體，這些信號本是給細胞傳達指令從而改變生長分裂情況。在水豚身上，傳遞信號過程中可能也將抗癌信息一并傳達了。”

什么意思呢？就是基因在傳遞一種信息時，也把抗癌的信息一并傳遞了。

那么，進一步可以理解為，科學家還沒有搞清楚抗癌的信息到底是什么，但推測抗癌的信息可能包括在跟超長透明質酸相關的基因信息里。

但是，我想說的是，這些都是推測，當然是一些有根據的推測，并不是胡亂推測，不過，這些推測并不代表最后的結果。

水豚是如何剿滅自身癌細胞的，至今還沒有科學家能給出明確的答案，目前能給出的答案都是推測性的。

抗癌路上的科學家們一直都不順利，許多抗癌物質都摔倒在研究的路上，水豚或許是一種可能的方向，提供了一些新的靈感思路，但最終的路在哪里，誰也說不清楚。

為默默無聞工作的科學家們加油吧！愿他們早日成功，解決人類一大難題！

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一般來說，在人、老鼠或是其他哺乳動物體內，細胞會不斷生長分裂直到碰到其他細胞，這種接觸會使它們停止分裂或是直接死亡，該機制就是接觸抑制。然而，水豚細胞對其他細胞的接觸更為敏感。相比普通老鼠細胞，水豚細胞會在相當于普通老鼠1/3的細胞密度的時候就停止生長。

不僅如此，科學家還發現了水豚細胞的另一個“秘密”。羅徹斯特大學的生物學家將水豚體內的細胞放入營養液中，幾天后，他們發現細胞將這些液體變成了黏黏的漿狀。這些漿狀的膠體由一種名為透明質酸的鏈狀分子所組成。人和老鼠體內也有這種透明質酸，但是水豚體內的透明質酸濃度高于人類和老鼠，而且其透明質酸的長度是人類的5倍。

這些更長的透明質酸到底是不是水豚抗癌的關鍵呢？科學家又進行了進一步的實驗。

他們將質酸分解酶加到水豚身上，發現細胞并未降低生長速度，而是向著更厚、更大的細胞群移動，這一現象和易患癌的老鼠細胞是一樣的。接下來，科學家關閉了水豚身上編譯透明質酸的基因，再將致癌因子導入水豚體內。結果失去了透明質酸作用的細胞開始快速地野蠻生長。當科學家把這些水豚細胞轉移到老鼠身上，細胞迅速變為完全成熟的腫瘤。霎時間，水豚已和對癌細胞沒有抵抗的老鼠們沒有區別了。

這種更長的透明質酸本質上沒有抗癌功能。最初，透明質酸的作用是使水豚的皮膚能收縮自如，以方便它們鉆入窄小的巖石通道。“抗癌能力也許是個幸運的意外。當水豚體內的超長透明質酸向細胞傳遞信號時需要通過CD44受體，這些信號本是給細胞傳達指令從而改變生長分裂情況。在水豚身上，傳遞信號過程中可能也將抗癌信息一并傳達了。”羅徹斯特大學的生物學家們解釋道。也許透明質酸不是水豚們抗癌的唯一解釋，但尋找真相的路途永遠不會結束。

抗癌物質和其機能的研究一直是科學醫藥領域的熱門話題，不過，許多抗癌物質在從研究到推上市場的過程中就被否定了，但抗癌路上依然有很多科學家砥礪前行。水豚體內超長透明質酸的發現，給科學家帶來了新的靈感和思路。相信不久的將來，水豚的抗癌機制會被科學家完全解密，為人類抗癌帶來新的希望。

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在地球這個充滿動物的星球上，水豚與眾不同。 作為世界上最大的現存嚙齒動物比最常見的嚙齒動物重60倍，它大約有成年人那么大。它們整天沿著南美洲的河岸吃草，它們可以與許多動物和平相處。 但到目前為止，是什么讓水豚成為溫和的動物一直籠罩在神秘之中。

一些科學家對水豚的DNA進行了測序，發現了生長系統超速運轉的跡象。他們還發現水豚有一種假定的抗癌機制的基因特征。 水豚是南美的標志性動物， 水豚的祖先大約在8000萬年前在非洲進化，4000萬年后到達南美洲。它的親戚都是正常大小的嚙齒動物，只有幾斤或更輕。 嚙齒類動物往往很小，因為較小的體型隱藏得更好，而大得多的食肉動物可能認為它們不值得費力。但是當水豚到達南美洲時，該地區幾乎完全沒有食肉動物，這可能使它們的祖先開始變大。 沒有食肉動物，嚙齒動物的壓力就會減輕。

根據研究，水豚如何進化的這么大的秘密長期以來一直隱藏在它的DNA中。豚鼠——包含水豚的嚙齒動物亞群——都有一種獨特的胰島素。 胰島素除了調節血糖，還讓細胞分裂。科學家發現水豚沒有更多的胰島素。相反，數百萬年的自然選擇增加了胰島素告訴細胞分裂的能力，促進了它們的生長，并產生了這種大型嚙齒動物。

不過，變得這么大也有缺點。除了需要更多的食物來支撐更大的身體之外，水豚還必須應對隨著體型的增大而增加的癌癥風險。 如果每個細胞都有一個固定的概率會變得惡性，那么細胞越多的動物就越有可能患癌癥。然而事實并非如此。例如，盡管大象比老鼠大幾千倍，但它不太可能患癌癥。這被稱為佩托悖論，生物學家已經發現了幾種機制，較大的動物已經進化到在癌癥開始之前阻止它。

科學家發現，例如，亞洲象和非洲象的基因當細胞分裂時，會減少致癌突變的數量。另一方面，弓頭鯨有進化出更好的機制防止細胞分裂。 科學家發現，水豚似乎已經進化出一種全新的策略。它們的基因組顯示，水豚免疫系統在檢測和破壞分裂過快的細胞方面要好得多。換句話說，水豚進化出了自己的癌癥免疫療法。