发现海拉细胞:人类真的可以长生不老么?

发现海拉细胞:人类真的可以长生不老么?
引言:如果有一天我们能长生不老,你会选择怎样过这无尽的一生?
记得小时候,老王读到庄子《逍遥游》篇中对于“小年”和“大年”的论述,不经思考人生命的年限。短如蜉蝣不过一日就死去,长寿如彭祖八百多岁仍要面临生命的终结。
人类早就意识到生命是如此之短暂,不禁追求长生不老之术。如秦始皇东渡扶桑寻找长生不老药,促使炼丹道士横空出世,炼丹文化兴起,我国古代化学开始飞跃式进步。
由于古代科学技术水平有限,人们尝试了各种“吞丹”作死之后,并没有找到不老之法,却独辟蹊径地发展我国的古代科学。人们并没有顺着这条道路一直研究下去,思想的火花就此掐灭了。
直到到现代,科学家们在细胞水平上发现了一些有意思的现象,最著名的要数海拉细胞(Hela cells),它或许能够为我们揭秘长生不老的秘密。
细胞之母:海拉细胞的诞生
这本是一个贫穷多子的黑人女人(埃塔·拉克丝)感染HPV患上宫颈癌然后去世的故事,然历史总是在一些不起眼的瞬间改变。
1950年9月19日,拉克丝于约翰·霍布金斯大学医院分娩,当时并未诊断出宫颈疾病 ,6周后复查也无任何异常。但自复查后3个月,她体内居然长出了一块完整的肿瘤。
当时诊断的医生翻看了她的病历,发现了这一奇怪的现象,上报给了他的导师乔治.盖伊(George Gey),一位在细胞领域极具声望的学者。他在细胞领域研究长达20年,苦苦寻求一种能够离体培养的人体细胞,直到海拉细胞的出现。
盖伊通过对海拉细胞病灶组织培养发现,24小时里,细胞的数量翻了一倍。它具有非常强大的生殖能力!后续的观察发现,与普通细胞40-50次左右继代就凋亡相比,海拉细胞能够无限次增殖,活力并不会减退!
这是一个载入历史的里程碑式发现,标示着人类成功地分离出第一株体外培养的细胞系。为了纪念埃塔·拉克丝,盖伊博士将这个细胞系命名为“海拉”(Hela cells),而拉克丝由此成为细胞之母。
海拉细胞的应用
由于海拉细胞具有无限增殖、生长迅速、对多种病毒敏感等特性,它成为了理想的细胞模型,在科学领域中作出了卓著的贡献。
譬如在1953年,Jonas Salk进行脊髓灰质炎疫苗的研制,急需理想的细胞载体检验疫苗效果,海拉细胞的发现解决了这项棘手的问题,保护上百万人免受疾病侵害。
海拉细胞自发现以来,成为理想的研究载体,如病毒行为、基因克隆、编辑等分子生物学水平上的研究。
海拉细胞能无限增殖的秘密:高度活跃的端粒酶
但是,人们并不清楚海拉细胞无限繁殖的原因,直到Jack Szostak、Elizabeth Blackburn 、Carol Greider 三位科学家一起揭示了端粒和端粒酶保护染色体的机制,并在2009年获得诺贝尔生理学奖。
端粒酶是一种由催化蛋白和RNA模板组成的酶,可合成染色体末端的重复DNA(端粒),赋予细胞复制的永生性。细胞每分裂一次,染色体末端就会损耗一点,而端粒就像是加在染色体上的帽子,可以避免染色体受损。一旦端粒被磨损耗尽,染色体开始受到损害,那么就会诱导细胞的凋亡机制。
正常细胞的分裂极限大约是50次,这个数目根据发现者的名字命名为“海弗利克上限”。
端粒酶作用就是填补损耗的端粒,它能锚定在端粒上端,合成一段重复DNA序列加到已经存在的重复DNA序列上,补充损耗的序列长度。
研究发现海拉细胞拥有非常高效、活跃的端粒酶,可以一次次地把端粒重新加上去,让端粒再生,这样就保证了细胞无限、快速的复制。
正常细胞的端粒(随着分裂次数增多而减少)
这一改变是由HPV病毒将DNA插入宿主细胞中,致使P53蛋白失活,基因突变导致的。
端粒酶是一种神奇的蛋白酶,具有调控端粒长短的能力,从而控制细胞的衰亡。一直以来,科学家们都在研究端粒酶,希望有一天它能帮助人类延长寿命。
发现海拉:延缓衰老的奥秘
在2011年,美国哈佛大学医学院的科学家在《自然》杂志上发表文章称:他们研发小组研究了一只体内缺乏端粒酶的老鼠,因缺乏端粒酶,而过早衰老,并且各种疾病缠身。如嗅觉迟钝、脑容量变小、不孕等。但当小鼠经过注射治疗重新激活端粒酶后,其受损的组织不仅得以修复,同时老化迹象也出现了逆转。
这一项研究再一次验证了机体衰老与端粒酶的关系:端粒酶可以让老化的器官变得年轻,修复受损器官和组织。
然而,我们还需要更多的证据去证明细胞凋亡与机体衰老的关系,这一个证据显然是有待时间验证的。
目前科学家提出延缓人类衰老的一个方法:就是找出端粒酶的激活机制,活化人体的端粒酶,从而赋予细胞无限增殖的能力。
据说,现在已经有公司开始将提炼出的端粒酶应用到化妆品中,比如 Revive Skincare 和 http://TaSciences.com 两个公司,但是生产一克端粒酶就要花费 400 万美元,涂抹在脸上的效果还是有待考证。
那么,如果在未来我们成功地利用端粒酶,打开生命的开关,成为不死人,那样的世界又会是怎样一种奇观呢?高度发达的生命科技,是否与我们的伦理相悖?
无论怎样,这是一个无尽的未知世界,人类探索的道路-----道阻且长。


最后编辑于 2022-10-09 · 浏览 5535