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西媒:恐龙化石揭示癌症秘密


据西班牙《趣味》月刊网站6月2日报道,古生物学已不再局限于骨骼研究。一个国际科学家团队证明,即使在恐龙灭绝数千万年后,它们仍能揭示健康和疾病的秘密。根据一项由英吉利拉斯金大学和帝国理工学院研究人员领导的发表在《生物学》杂志上的新研究,在特兰西瓦尼亚沼泽龙的骨骼化石中,研究人员识别出了类似于红细胞的细胞结构。这种植食性恐龙生活在大约7000万年前。研究的新奇之处在于,这些结构可能包含理解癌症演变所需的关键蛋白质。

这一发现不仅改变了我们对化石保存的看法,它还表明,蛋白质比脱氧核糖核酸(DNA)更稳定,可能成为灭绝物种分子信息的可靠来源。这一新证据强化了以下观点:癌症等疾病并非现代人类独有,而是深深植根于脊椎动物的进化过程中。事实上,先前在同一恐龙身上开展的研究已经发现了与恶性肿瘤相符的迹象。

现在,研究重点从骨骼转向软组织。该研究论文的作者们敦促博物馆和保护中心更加重视那些保存了细胞成分的化石,因为新兴的分子技术将能够提取以前无法想象的信息。

英吉利拉斯金大学生物医学教授贾斯廷·斯特宾说:“恐龙作为长寿且体形庞大的生物,为研究物种在数百万年间如何控制对癌症的易感性和抵抗力提供了一个引人注目的案例。”

该研究聚焦于一具保存异常完好的特兰西瓦尼亚沼泽龙样本。这种扁鼻恐龙属于鸭嘴龙类,其遗骸发现地位于罗马尼亚哈采格盆地。利用扫描电子显微镜,研究人员识别出形态上类似于人类红细胞的低密度结构。

该研究论文的作者之一、帝国理工学院癌症专家比安卡斯特拉·塞勒塞博士说:“我们想看看恐龙的肿瘤能否为我们了解与人类癌症类似的东西提供任何线索,因为这只恐龙患的肿瘤是成釉细胞瘤。这是一种长在下颌的良性肿瘤,人类也会得。”

这些结构的形状、分布和密度与预期中的红细胞特征相符。这表明,这些细胞不仅存在过,而且可能被部分保存了下来。虽然它们不含可用的DNA,但可能保留了稳定的蛋白质。

这一发现的重要性在于其可重复性。对其他化石开展的比较分析也检测到了类似的成分。这意味着,软组织被保存下来可能比想象的更普遍。

这代表了古生物学领域的范式转变。传统上,该领域更重视骨骼而非细胞研究。

癌症这种疾病与复杂生命一样古老。在海洋爬行动物和恐龙的化石中就已有肿瘤的记录,但迄今为止,这些诊断结果完全基于骨骼畸形。如果能研究参与细胞过程(如分裂和凋亡)的蛋白质,可以为理解其起源打开新的大门。

科学家们认为,这些数据可以揭示为何某些动物对癌症更具抵抗力。恐龙仅因其拥有更多细胞和更长寿命,长出肿瘤的风险应该很高。

如果它们能够以相对较低的癌症发病率生存下来,可能是因为尚未被发现的生物学机制,而科学家可以通过研究其蛋白质来识别这些机制。

该研究还凸显了蛋白质在钙化骨骼中的稳定性。与会快速降解的DNA不同,蛋白质可以留存成百上千万年,尤其是在被困于致密骨结构中时。这使它们成为理想的古分子研究(包括分析癌症、关节炎或慢性感染等疾病)对象。

该研究使用的技术被称为古蛋白质组学。这门新兴学科涉及提取和分析古代蛋白质,揭示连形态学也无法展示的分子细节。通过将这种技术用在保存完好的化石上,研究人员可以重建细胞功能、代谢途径甚至免疫特征。

迄今为止,这种技术在古生物学中应用甚少。大多数研究都将注意力放在古代DNA上,其时间范围要有限得多。相比之下,古蛋白质组学能够探索更遥远的年代,如白垩纪,并以前所未有的分辨率研究已灭绝生物。

对特兰西瓦尼亚沼泽龙开展的研究证明,该方法是可行的。论文作者们在恐龙骨骼中识别出蛋白质保存模式,以此为未来的研究奠定了基础,这些未来的研究可以比较不同物种、地区或时期的样本。这种横向比较将有助于更好地理解疾病的演变,以及某些动物谱系如何演化出更有效的防御机制。

斯特宾表示:“关键是,需要对长期的化石保存工作进行协调,以确保未来的研究人员能够获得适合用于尖端分子研究的样本。”

斯特宾说:“与单纯的骨骼结构不同,软组织包含的蛋白质能提供分子信息,这些信息可以揭示疾病的潜在生物学机制。”

这种新方法意味着,古生物保存理念发生转变。迄今为止,衡量化石价值的依据通常是其骨骼的完整性或分类学上的稀有性。而这项新研究主张重视那些含有软组织的遗骸,无论它们看起来有多小。

这在后勤和伦理上构成挑战。保存蛋白质需要特定条件,并非所有博物馆都具备如此保存化石的条件。此外,必须建立明确的化石采样规程以防止其损坏。(编译/韩超)