癌细胞的发生可能是一种“返祖”现象？

tlzy

讨论很有学术性，值得看看。对干细胞我是个外行，但我同意sunsong的意见，不同意marrowstem的意见 ，而且我认为marrowstem把本质与现象弄反了，返祖才是本质。这里我提供一个参考：我们在菜市买的“地衣”应是地球上最原始的生物之一，夏天，每到空气湿度高、电闪雷鸣后，它一夜之间可以从看不见的真菌变到有形体，且生长的特别茂盛，大家也才有可能吃到。那么，这是不是微环境改变引起的突变呢？肿瘤细胞是不是类似情况，是正常细胞在长期的压力下寻找一个不愿凋亡的出路呢？
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sunsong7

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癌症是一种返祖现象

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http://www.360doc.com/content/12/0104/19/8294188_177280391.shtml, _( F" G+ t8 c& Z
来源:《大科技》
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' ]4 k( K" H& H" A关于癌症的思考
+ m/ B5 ?6 v# x- c* T/ H4 i3 L; k随着现代医学的不断进步，人类已经攻克了越来越多的疑难杂症，人的寿命在不断延长。但是当代医学对人类健康的最大威胁之一的癌症却仍然束手无策。40年前，美国总统尼克松发起了对癌症的战争，这么多年过去了，单是美国就在癌症研究上投入了千亿元资金，而结果却是收效甚微，时至今日，人们依然看不到治愈癌症的希望。3 F& W+ v% y1 x% w9 u% V5 ?
研究者们开始考虑是不是自己的努力方向本身就有问题，为了不被已有的观念和知识束缚，美国国家癌症研究所决定向物理学家寻求帮助，让他们从完全不同的角度出发来研究癌症，以期取得突破。亚利桑那州立大学的天体物理学家戴维斯主持了一个这样的研究中心，他从癌细胞的转移出发，产生了对癌症的全新认识。他指出，癌症其实是人类一种返祖现象，是人体内的细胞回溯进化的历史，变回了多细胞生物刚诞生时候的样子。
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- y7 `3 C6 N' V7 A' D* \/ T% t# t背叛了人体的新生物- G5 t9 H( Z& b: c2 a) o
正常细胞发生突变，变成了不再受细胞凋亡等控制机制约束的肿瘤细胞，肿瘤细胞在人体内拼命生长扩散，破坏了其他正常细胞的生存空间，这就是癌症。对于病人来说，往往真正致命的并不是原发癌症，而是癌症的转移扩散。癌症发展到一定阶段，癌细胞会随着血液和淋巴等体内循环系统扩散到身体其它部位，使得人体各器官衰竭而导致死亡。癌症患者中，有90%的死亡病例都是由癌症导致的。" I1 L) l) l$ z% [/ M$ c! A
癌细胞在体内漂移扩散的过程，正是物理学家们所熟悉的领域。戴维斯在研究癌症扩散的时候意识到，这些肿瘤细胞虽然脱离了正轨，但它们的行为却不是混乱无序的，而是有着精密组织的。当肿瘤让所在器官不堪重负时，就会转移扩散到身体其它部位，这俨然就是独立于人体的生物行为。而且癌细胞还巧妙地避开人体免疫系统和药物医疗的攻击，这样犹如精心设计的行为表明，癌细胞也是进化本身的产物。
6 K, B; b- r' v2 z7 V; o# L因此有人认为肿瘤是一种进化出现的新型寄生物种，而戴维斯的观点恰好相反，他认为癌症是一种返祖现象，使细胞返回了多细胞生物诞生之初的状态。我们知道，地球上最初的生命都是单细胞的，在大约十几亿年前，细胞们开始聚集在一起形成相互协作的整体，但此时还没有出现后来的动物 植物那种具体器官分工。1 Y/ H7 v* E- ]$ r6 r
现存最接近这种状态的生物大概要数海绵(不是我们日程生活中所用的海绵)。海绵是最原始的多细胞动物，两亿年前就已经生活在海洋里，至今已经发展到一万多种。海绵既没有头也没有尾，没有躯干和四肢，更没有神经器官。海绵动物的细胞有分工，但彼此合作甚微，如果将海绵磨碎过筛，其中分离了的细胞仍能存活数天。
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错误开启的基因$ h4 I6 A  G3 f( W
那么为什么过了十几亿年，早已变得完全不同的生物，体内的细胞会出现这种返祖现象呢？7 H0 P/ h; U+ ^) a
其实，这与进化的机制有关。进化并不是完全抛弃旧有的系统，而是在一个已有的基础上修修补补的过程，我们远古时代的祖先的基因并没有消失，而是依然存在于我们的染色体中。这些基因为生物定下了最基本的身体构造，在胚胎发育的初始阶段，也是这些代表远古生物的基因最先发挥作用。在一百多年前，德国的生物学家海克尔就发现了人类的胚胎发育早期会出现鳃 蹼足 和退化的尾巴，这些远古水生生物的性状。而在进一步发育过程中，那些更晚出现 更复杂的基因开始表达，抑制并覆盖了古老基因，使得胚胎最终发育成了人类。/ V1 z2 K& r* H$ h+ U
如果一切按照这样的安排进行的话，那么人的身体自然保持正常。不过由于总总原因，例如吸烟或者受到核辐射等，这个按需求开启或关闭的基因的机制会发生异常。这些因素有的短期内就会起作用，有的则是随着年龄的积累最终显现出来。不管怎样，最终的结果都是基因的精密调节系统出了问题，一系列古老的基因被唤醒，细胞穿越回了几十亿年前，重新变成了原始的多细胞生物。
! _4 h3 L" H- H  Q# Z返租的肿瘤作为一种多细胞生物，有着顽强的生命力，使得癌症极难对付。它们不但关闭了细胞正常的凋亡机制，还能分泌化学物质溶解周围组织使得癌细胞自己能扩散出去，癌细胞还会改变表面化学物质使得免疫系统不会把它们当做敌人。随着肿瘤细胞在体内的蔓延，它的十几种特有的生存手段会按一定次序先后出现，破坏了人体的正常机制，癌症病情也会随之恶化。在戴维斯看来，这些生存能力出现的顺序正式重演了生物进化的过程。
* R  B: [$ _# v: Z- m5 U8 i如果戴维斯等人的理论是正确的话，癌症研究会将会开启一个新的方向。既然导致细胞返祖癌症出现的是一套有限的特定基因，治疗癌症就有了明确方向。而为了搞清楚癌症作为返祖现象的一切，不仅需要分析人类的基因组，还要追溯整个进化树，分析包括植物昆虫和真菌在内的所有多细胞生物最古老共同祖先基因，并搞清楚癌症是如何与这些生物相关联的。对癌症的解答会存在于进化生物学 发育生物学 和癌症生物学的交汇中。尽管完全治愈癌症仍可能是一个遥远的梦想，不过正确理解癌症的本质，也能使人类更好地控制癌症并降低其危险。, U2 a7 _- u+ O+ I( M5 Z2 }# Y3 a. v

xiefenghe

我个人对sunsong提供的资料很感兴趣，也就是癌细胞能在特定的条件下分化的文章。谢谢5 l4 y% ]1 D1 B- W! I3 e* C
特定的分化系的癌细胞，比如说皮肤鳞状癌细胞，可能只是向皮肤分化障碍，谁说向其他的方向分化障碍了，说不定能分化成其他组织，有机会我想试试这个方向

xiefenghe

回复 sunsong7 的帖子
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谢谢sunsong兄好文，戴维斯的理论是如何发表的？发表在哪本杂志？
" Y) {' j9 v1 o9 R7 N% n' {" d' D返祖理论是好理论。但是，转移，分裂，甚至基因突变等可能都是干细胞的特性。个人的私人观点认为基因是动态的平衡，在很多突变点上一直保持着一定的突变率或者基因互换率，只有当细胞分化到一定程度，这些动态变化的基因才通过 epigenic modification的方式固定下来。在一定数量的细胞团内，才会因为基因差别出现分化。所以说，基因突变是分化的必要条件，而不是什么坏事情。转移就更是干细胞的重要特性了，没有转移，干细胞如何能到身体各个地方发挥作用？所以干细胞的分化受阻理论有些道理。但是癌细胞表现出的某些特性，似乎比胚胎干细胞不同。那就是丧失分化能力。癌细胞到底是否丧失分化能力？这个问题还没有得到明确的答案。若癌细胞比胚胎干细胞更原始，那么我们可以说是返祖现象，由于丧失了调控机制的返祖。

sunsong7

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2 R) M# j1 x' t2 x癌是第一代后生动物（Metazoa 1.0） http://www.stemcell8.cn/thread-38154-1-1.html4 w8 |* M2 A1 G3 T! F
癌——来自远古的鼓声 http://www.stemcell8.cn/thread-40136-1-1.html
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mckf111

回复 hylok 的帖子
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& r! A$ S0 m) [6 o! k! L" E$ I我也曾有过类似想法 癌症从个体层面看来 的确有点像“你该去死了”这种凋亡信号

knowtumor

反复看这个主题的讨论。很有思想性。问题是，返祖的定义和本身的生物学意义何在呢？能否请版主详细阐释。

sunsong7

knowtumor 发表于 2014-7-13 12:14 + J2 T( ?, @5 m3 U7 D
反复看这个主题的讨论。很有思想性。问题是，返祖的定义和本身的生物学意义何在呢？能否请版主详细阐释。

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“细胞返祖”的老狼定义：多细胞生物的体细胞在特殊微环境驱动下返回单细胞生存状态的过程。2 n3 ]5 L9 n* H9 ]1 G' Z! \9 w3 |
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细胞返祖的生物学意义：
: `' X- s6 ~9 K# V+ _; d1. 活细胞就是干细胞（http://www.stemcell8.cn/thread-39657-1-1.html）, X& D4 L8 I/ H% F
2. 哺乳动物所有体细胞在特定的微环境下都具有发育全能性，换句话说，机体内可自发产生内源性iPS（endogenous iPS in vivo）（iPS的干性有何而来？http://www.stemcell8.cn/forum-re ... 154-pid-367023.html ）
' l. k& M" L  Y4 }3. 肿瘤干细胞是癌进化的终点而非起点 （http://www.stemcell8.cn/thread-46105-1-1.html ）
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0 P- |2 e9 ~9 n; J3 c7 K# C细胞返祖的验证思路：8 B: j: l# q9 i& w" O6 P+ ~
1. cancer——good cells in bad niche http://www.stemcell8.cn/forum-re ... 375-pid-536030.html
/ B% B9 F" T6 @9 ^+ N2. 重编程技术革命——niche reprogramming http://www.stemcell8.cn/thread-40755-1-1.html' u0 a0 b( d6 j4 ]' S  A
3. 如何制造癌细胞？http://www.stemcell8.cn/thread-54304-1-1.html+ x9 S8 k: ?# Q7 D, a. p

安魂曲

在临床上很多的癌症患者使用免疫细胞获得不同程度的改善，身体的免疫机制是与生俱来的。癌症的出现伴随着免疫力的低下，但是是先出现的免疫力低下呢还是先出现的肿瘤呢。如果是先出现的免疫力低下，那么前面的寒武纪假说就有可能实现。在人类物种出现的时候就有肿瘤的存在的，然而免疫力一直保持在正常状态抑制肿瘤的发生。现在的人体受到外源环境的影响打破了免疫力平衡，肿瘤趁机而生。   个人的另一种假设：假设物种延续过程中基因出现不稳定状态，（）毕竟人的寿命太长了不利于进化）在进化过程中基因出现了缺失或者变异导致肿瘤的出现。设想和人类一起起源的动物已经灭绝很多了。除了受到人类猎杀的因素灭绝以外，基因的缺失导致死亡的因素是否存在值得考虑。