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永生的她被科学界无偿利用70年,繁殖了18000代,总量超5000万吨

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  2011年7月,NCBI上的一篇文章显示,被用来在癌症研究、药物实验、化妆品、测试辐射,与毒素和其他化学物质对人体细胞影响的海拉细胞系,至今繁殖了18000代,总共超过5000万吨!


  海拉细胞是人类第一种永生的细胞,只要环境合适,它可以一直繁殖,并且对环境要求很低!不过提供这种细胞的人却没有永生,甚至差点连墓地都没找到,如今海拉细胞遍布全球,它的主人家族中的后辈们,想起来索要使用费了!


  海拉细胞:它的永生建立在无比痛苦之上

  1951年1月29日,一名叫做海瑞塔·拉克斯的非裔妇女走进了巴尔的摩的约翰·霍普金斯医院,她是因为分娩后子宫一直出血,并且还有个肿块,一碰到就很疼,医生无法从常规检查中确认病症,因此活检取样后就让她回家了。


  2月6日,拉克斯被医生通知前往复查,因为医生在活体组织中确认是是I期宫颈鳞状细胞癌(宫颈癌),必须尽快接受治疗,而当时对于癌症的治疗已经使用了化疗这种手段,方法挺简单,使用放射性材料照射患处,杀死癌细胞。


  当然如你所想,化疗也会杀死健康细胞,当时医学界正在极力改善这一现象,为之努力的也有约翰·霍普金斯医院的理查德·韦斯利·特林德,他抓住这个机会从拉克斯身上取得了宫颈鳞状细胞,当然拉克斯不可能知情,她一直以为都是医院检查需要!


  接受治疗后,拉克斯离开了医院,而这种细胞则在实验室里被标上了“HeLa”(海拉),就是拉克斯名字的缩写,从此以后便开始了海拉细胞的开挂生涯。


  原先实验室的研究人员会以为这些细胞很快就会死掉,但海拉细胞显然超出了他们的预料,只要给予简单的培养环境,海拉细胞每天就会翻倍,几天内就长满了培养皿。


  显然这就是他们想要的细胞,源源不断就能繁殖,没有代数限制!但提供它的拉克斯就没那么幸运了,9个月后的10月4日,拉克斯在约翰·霍普金斯医院治疗无效后去世,年仅31岁,但拉克斯不会知道,即使在她的遗体火化后,她身体的一部分仍将留在这个世界上,而且将永远繁殖下去。


  细胞为什么会永生?

  当时的科学界并不知道海拉细胞为什么能一直保持旺盛的繁殖活力,因为连细胞繁殖的代数也要到1961年由宾夕法尼亚州费城威斯达研究所的美国解剖学家列奥那多·海佛烈克发现,他证明了一个正常人类的胎儿细胞,能在合适的培养环境下分裂40~60次。


  当然海佛烈克也不会知道,为什么人类的细胞只能分裂40~60次,这事要到1971年时俄罗斯生物学家阿列克谢·马特维维奇·奥洛夫尼科夫(Alexey Matveyevich Olovnikov)发现端粒的用处(端粒在20世纪30年代就发现了,但一直不知道是什么用处),他认为端粒与衰老以及端粒与癌症之间有着相当大的关系。


  端粒就是一段真核生物染色体末端的DNA重复序列,看起来没意义,但DNA在复制时每次都会在末端前结束,所以每分裂复制一次,端粒就会少一段,40~60次后,端粒长度耗尽,细胞分裂就趋向停止了,接下来的细胞就等坐等老死。


  癌症和端粒的关系

  癌症中无限分裂的细胞,源自于端粒长度不会缩短,而个中的关键是这种癌细胞中的端粒酶在起作用,它可以维持端粒长度不变,因此细胞可以无限复制而不会衰老。


  人体中产生癌细胞的原因有很多,但结局都类似,出现了无限复制的癌细胞,它会消耗大量营养,挤占健康细胞的空间,挤压周围关键内脏器官,晚期还会随着血液和淋巴液转移全身,最后还会因为破裂大出血等造成人体死亡。


  所以现在的研究方向有两个,一个是抑制癌细胞的端粒酶,让其无法为癌细胞的端粒保持长度,那么癌细胞就会逐渐凋谢死亡,另一个则是让癌细胞端粒酶机制应用到健康细胞上,延长机体寿命,甚至永生!

  海拉细胞:它究竟做出了什么贡献?

  癌细胞其实都可以无限复制,只是每种癌细胞的培养环境不一样,海拉细胞风靡世界有几个因素:

  

  • 其一就是刚好出现在细胞医学大发现的档口,那个时候医学界还搞不清楚癌细胞的形成机制。
  • 其二就是海拉细胞培养要求一般,基础款的DMEM培养基(高糖或低糖皆可,高糖的话细胞增殖更快)配合10%的胎牛血清即可。
  • 其三则是便宜好养、耐操繁殖速度高(比大多数癌细胞都要快)

  为什么海拉细胞会形成如此机制?也许和海拉细胞的提供者海瑞塔·拉克斯不仅患有宫颈癌(人类乳头状病毒18型引起),还患有梅毒等疾病,这可能是海拉细胞特殊性原因之一,当然它越容易繁殖,能为人类做的贡献就越大。


  海拉细胞可以让人类脱离猕猴的近人类细胞(总是会有差异),可以直接使用真人细胞却不用担心伦理道德责任,通过研究海拉细胞,医学界取得的成绩那是举世瞩目:

  

五十年代末科学家就用各种病毒去感染海拉细胞使来观察反应
海拉细胞变成了疫苗发明的绝佳实验平台
1952年:腮腺炎和疱疹研究,促成病毒医学
1953年:染色体着色,唐氏综合征机制被发现
1954年:细胞克隆
1965年:基因混合技术,探针技术,血型鉴定
1973年:沙门氏杆菌致病机理
1984年:人类乳头状病毒(HPV)致宫颈癌被发现,促成hpv疫苗(宫颈癌疫苗)
1986年:第一例HIV(1985)后,发现HIV致病机制,神级操作
1989年:细胞分裂限制(海佛列克极限)及端粒端粒酶关于细胞分裂的机制被发现,人类衰老的原因被找到
1993:结核杆菌致病机理

  当然还有脊髓灰质炎疫苗的研发,一直到现代仍然是金森病,癌症,疱疹,遗传等前沿医学甚至是化妆品和日常用品实验中不可多得的工具。


  海瑞塔·拉克斯后续

  1976年3月,记者迈克尔·罗杰斯(Michael Rogers)在底特律自由报上报道了海拉细胞和海瑞塔·拉克斯之间的关系,才让大家对此有了了解,此后海瑞塔·拉克斯的家人一直在为海拉细胞的授权程序协商,最终将“取得样本前必须先获得患者同意,保证其知情权”写入了《伦理通则》中。


  《海瑞塔·拉克斯的不朽生命》的作者丽贝卡·斯考特创立了海瑞塔·拉克斯基金会,此后多个研究“HeLa”细胞获益的组织对其进行了大量捐款,其中有部分资金用于对拉克斯家庭的补偿!

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