另类的永生算永生吗?知识帖:永生细胞——海拉细胞

长生不老或许是人类最终极的追求。在东方,古代帝王会吃仙丹以追求长寿。在西方也有着类似的炼金术,传说中只要找到贤者之石就能练出长生不老的灵药。

直到近现代我们才不得不承认,无论人类多么努力,衰老和死亡在目前看来不可避免。这其中有一个很重要的原因,那就是人类的很多细胞最后都会停止分裂。而这一点已经被基因锁死。无论科学家如何改造基因,细胞的分裂次数都无法健康的增加。所以很多细胞的最终归宿就是死亡。

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但是今天我们来聊一个永生细胞,从它出现到现在已经过去了70年。在这70年当中,它无时无刻都在快速分裂。理论上讲,它已经分裂出5000万吨细胞。如果没有

意外情况,它可能还会分裂70年,甚至700年。而这个细胞就是著名的海拉细胞。

照片上这个黑人女子名叫海瑞塔,她在1920年出生于美国。在海瑞塔四岁的时候,母亲不幸去世。由于父亲没有能力独自抚养10个孩子,所以亲戚们就分别领养了海瑞塔和她的兄弟姐妹。而海瑞塔则是有曾祖父抚养。在那个年代黑人的命运都差不多。海瑞塔从小就在农场里帮着干农活。在她14岁的时候,她和农场里的一个小伙子生下了第一个男孩。随后,海瑞塔和男孩结了婚,搬了家,然后过上了平稳的生活。

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可事情的转折发生在海瑞塔30岁那年。在1950年初,海瑞塔总是莫名的肚子疼。经过保健医生的诊断,海瑞塔是怀孕了。到了年底,海瑞塔生下了第五个孩子。在生完孩子之后,海瑞塔肚子疼的症状始终都没有缓解。于是,海瑞塔就来到了约翰霍普金斯医院。这家医院是当地唯一一家收治黑人的医院,而接待海瑞塔的是一个叫做霍华德的医生。

经过霍华德的初步诊断,海瑞塔的子宫里应该是长了一个肿瘤。为了更准确的诊断,霍华德从肿瘤上切下一块小肉进行了活检。最终的诊断结果是,海瑞塔患上了宫颈癌。

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当时治疗宫颈癌的方式比较简单粗暴,霍华德把一个“镭管”直接放进了海瑞塔的子宫里,以此来近距离的放射性治疗。可是“镭”的使用量比较难控制,所以海瑞塔的健康器官也遭到了辐射,再加上癌细胞不断扩散。几个月之后,海瑞塔就不幸去世了。

关于海瑞塔本人的故事到这里就结束了,但是她的故事又没有完全结束。大家还记得霍华德从海瑞塔身上取下的那块小肉吗?这块小肉才是我们今天真正的主角。

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当时约翰霍普金斯医院有一个叫做乔治盖伊的细胞学专家。为了研究药物和疾病之间的关系,乔治盖伊培养了很多人体细胞。通过这些人体细胞,乔治盖伊可以搞明白疾病是如何发展的,新药是否有效果。虽然乔治盖伊的研究非常重要,但是眼前一直有一个无法解决的难题。那就是他培养的所有细胞最多只能存活几天,有的时候实验还没结束,细胞就已经死亡了。

当海瑞塔来到医院之后,乔治盖伊通过那块小肉对她的病情进行了评估和研究。在评估完病情之后,乔治盖伊顺手就将小肉中的细胞提取并培养了起来。大约过了几天之后,乔治盖伊惊讶的发现。这些细胞不仅没有死亡的迹象,反而它们还在迅速分裂。

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这一现象真的是让乔治盖伊又惊又喜。于是他就悄悄的从海瑞塔身上又取了两块小肉,一块是健康的,一块是癌变的。而来自癌变样本的细胞最终被命名为海拉细胞。海拉细胞是人类发现的第一个永生细胞,也是第一个在体外成功培育的人类细胞。从海拉细胞被提取的那一刻起,它就开始快速分裂。只要给海拉细胞提供足够的养分和空间,它不到24个小时就能分裂一次。这个分裂速度是相当恐怖的,从1个细胞分裂到10亿个细胞仅仅需要30天。

虽然乔治盖伊发现了海拉细胞,但他并不知道海拉细胞为什么能永生,他也不知道自己培养的细胞为什么就不能永生。与此同时,一个叫做海弗利克的生物学家也有着类似的困惑。

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海弗里克极限

海弗利克和乔治盖伊一样,也是把人体细胞放在培养物里培养。当细胞分裂到40至60次的时候,它们就不再分裂了。无论海弗里克使用什么办法,都无法改变这个结果。直到20多年之后,海弗里克才终于找到这个被称为细胞“计数器”的东西。

在我们人类染色体的末端有一个保护染色体的帽子,叫做端粒。随着细胞分裂次数的增加,端粒会随之缩短。当端粒缩短到一定程度的时候,细胞就会停止分裂并最终死亡。而端粒的缩短不仅会导致细胞衰老,它也会引发各种老年疾病。比如说心脏病、糖尿病和老年痴呆等等。所以在文章最一开始我们就说到,人类的衰老和死亡在目前看来是不可避免的。

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这一发现就被命名为海弗里克极限。而我们今天讲的海拉细胞则不一样,它一把掐住了端粒的脖子。在每次分裂之后,海拉细胞都会修复缩短的端粒。因此海拉细胞就可以无限分裂了。那能无限分裂的海拉细胞究竟对我们人类有什么用呢?

海拉细胞贡献

让我们把时间再退回到乔治盖伊发现海拉细胞的年代。在1952年初,乔治盖伊把很多海拉细胞免费送给了其他医学专家。在1953年,基于海拉细胞实验的脊髓灰质炎疫苗上市。这个时间比预定时间提前了好几年。原来医学专家需要使用猴子的细胞进行实验,这种方法不仅缓慢而且价格极其昂贵。而海拉细胞的出现,让成本大幅下降。每周的实验次数也增加到了两万次。

脊髓灰质炎疫苗的提前上市,挽救了数以十万甚至百万计的儿童。三年之后,我们了解了x射线对人体细胞的影响。同时,医学专家也开始研究如何治疗癌症。在1964年,海拉细胞被送到了太空,以研究太空辐射对人体的影响。同年,血液疾病也有了新的治疗方法。

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在1973年,医学专家通过海拉细胞确定了沙门氏菌是如何被感染的。在1993年,我们了解了结核病是如何起作用的。除此之外,海拉细胞还被用在了很多其他的生物医学领域。比如说有试管婴儿、克隆技术、基因检测、抗癌研究、艾滋病研究、埃博拉研究、化妆品测试、毒素测试,宫颈癌疫苗研发以及新冠疫苗的研发等等。

使用海拉细胞的相关文章超过了6万篇,相关的专利和用途超过了1万项,相关的诺贝尔获奖人数有7个人。现在有很多公司也专门从事海拉细胞的培养,一瓶海拉细胞也就几美元。这些海拉细胞被源源不断的送往全球实验室和各大高校。随着海拉细胞风靡全球,它也带来了一些问题。

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在海瑞塔去世25年之后。一位生物学家小心翼翼的培养着自己所研究的细胞,但研究了半天最后才发现,这些细胞早就被海拉细胞污染了。由于海拉细胞的生存能力和分裂能力太强,它可以漂浮在空气中,然后再通过手和工具传播到其他培养物上。所以现在很多实验室都不允许海拉细胞进入。

但当时这位科学家不甘心自己的研究就这样被污染。于是,他拨通了海瑞塔丈夫的电话。在电话中这位科学家说到,你妻子的细胞在实验室里存活了25年,在25年当中,我们一直用它来做研究。但现在我有一个不情之请,我能不能从你的孩子身上抽点血,通过你孩子的基因,我就能分辨出哪些是海拉细胞,哪些不是海拉细胞。当丈夫听到这些话之后,他真的是一脸懵逼。虽然他听不懂,但他大受震惊。从这一刻开始,这个家庭的生活轨迹被永远的改变了。

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虽然生物学界一直使用海拉细胞,但是大家对它的来历都闭口不谈。一方面是因为,海瑞塔是个黑人女子。另一方面是因为,海瑞塔的家人并不知情。当海瑞塔的子女得知这个消息之后,他们无法想象自己的母亲竟然被这样对待。他们也不知道自己的母亲究竟还算不算活着,他们更不知道要以一种什么情绪来面对这件事情。

但是当子女们得知,有些公司通过海拉细胞赚了数十亿美元的时候,他们肯定是不能淡定了。子女们心想,我们都在贫困线上挣扎,而有些人通过母亲的细胞赚了这么多钱。于是子女们开始以抗议,并要求这些公司支付费用。与此同时,各界专家们也有意让大家知道海瑞塔对整个生物医学界的贡献。

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随后美国举办了很多表彰大会,海瑞塔也多次入选各州的女性名人堂。有些城市出现了以海瑞塔命名的街道,出现了海瑞塔的雕塑。也出现了纪念海瑞塔的大楼。海瑞塔这个名字也彻底被人们所牢记。与此同时,很多实验室和公司也向海瑞塔基金会捐了一些钱。这些钱可以用来保障海瑞塔子女的生活。

海瑞塔得到了应有的荣誉,而她的子女们也因此而受益。虽然现在已经发现了很多永生细胞,但海拉细胞的地位仍然无法被撼动。它就像一个国际标准一样,放在全世界的任何一个国家都可以通用。在可预见的未来当中,海拉细胞会一直分裂下去。也许是100年,也许是1000年。

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