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体细胞进化也可能存在表观遗传的相关驱动

发布日期:2023-08-10

一项全面的关于癌症演变过程的观点,来自于Maley和他的同事的相关研究,他们很好地将进化理论的各个方面,与癌症问题联系了起来。虽然他们的论文,也赞成癌症是一种遗传性疾病的观点,但他们提出了某些超越这个谬误的重要问题。

尤其是,他们的关于肿瘤微环境作用的讨论,他们指出:“基因型的适应度(fitness),进而使其产生了景观型的分布,这取决于局部的微环境,包括其他细胞的生态”。从这个观点出发,这种肿瘤适应度的表现,源于酵解对呼吸不足的代偿。

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通常,这也可以看作是一种体细胞的进化,后将其解释为表观遗传(线粒体功能障碍)的驱动,比用基因突变解释要合理得多。近期,Davies和Lineweaver就癌症的进化起源,又提供了更深刻的见解。

他们认为,癌症是多细胞生物的一种返祖状态(atavisticstate),长期抑制的祖代细胞功能,被重新激活或开启。根据他们的观点,癌症的遗传突变或表观遗传突变,打开了一个古老的关于适应性的“工具箱”,使得癌细胞能够在低氧的环境中存活。

Davies和Lineweaver关于癌症的进化观点,在某种程度上,与Szent-Gyorgyi的观点是一致的。

然而,无节制增殖,是多细胞动物细胞的默认状态,在物种进化过程中,氧气稀薄的前期就存在无节制增殖。这是一个主要由古老的酵解途径,驱动细胞生理的高度还原状态。

通常来说,其氧气的出现,产生了氧化状态,也促进了细胞呼吸的出现。而细胞呼吸的出现,又促进了生物系统表现出更大的复杂性,其呼吸作用,则主要用来维持多细胞动物的细胞分化状态。

而不可逆的细胞呼吸受损,会伴发酵解增强,这就是细胞在低氧环境中,为了生存预先准备好的适应性工具。根据其观点,长期的呼吸受损引起代偿性酵解或返祖状态,则可以保持细胞的活力。