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永生的她被科學界無償利用70年,繁殖了18000代,總量超5000萬噸

2011年7月,NCBI上的一篇文章顯示,被用來在癌症研究、藥物實驗、化妝品、測試輻射,與毒素和其他化學物質對人體細胞影響的海拉細胞系,至今繁殖了18000代,總共過5000萬噸!

海拉細胞是人類第一種永生的細胞,只要環境合適,它可以一直繁殖,並且對環境要求很低!不過提供這種細胞的人卻沒有永生,甚至差點連墓地都沒找到,如今海拉細胞遍布全球,它的主人家族中的後輩們,想起來索要使用費了!

海拉細胞:它的永生建立在無比痛苦之上

1951年1月29日,一名叫做海瑞塔·拉克斯的非裔婦女走進了巴爾的摩的約翰·霍普金斯醫院,她是因為分娩後子宮一直出血,並且還有個腫塊,一碰到就很疼,醫生無法從常規檢查中確認病症,因此活檢取樣後就讓她回家了。

2月6日,拉克斯被醫生通知前往複查,因為醫生在活體組織中確認是是I期宮頸鱗狀細胞癌(宮頸癌),必須儘快接受治療,而當時對於癌症的治療已經使用了化療這種手段,方法挺簡單,使用放射性材料照射患處,殺死癌細胞。

當然如你所想,化療也會殺死健康細胞,當時醫學界正在極力改善這一現象,為之努力的也有約翰·霍普金斯醫院的理查德·韋斯利·特林德,他抓住這個機會從拉克斯身上取得了宮頸鱗狀細胞,當然拉克斯不可能知情,她一直以為都是醫院檢查需要!

接受治療後,拉克斯離開了醫院,而這種細胞則在實驗室里被標上了「HeLa」(海拉),就是拉克斯名字的縮寫,從次以後便開始了海拉細胞的開掛生涯。

原先實驗室的研究人員會以為這些細胞很快就會死掉,但海拉細胞顯然超出了他們的預料,只要給予簡單的培養環境,海拉細胞每天就會翻倍,幾天內就長滿了培養皿。

顯然這就是他們想要的細胞,源源不斷就能繁殖,沒有代數限制!但提供它的拉克斯就沒那麼幸運了,9個月後的10月4日,拉克斯在約翰·霍普金斯醫院治療無效後去世,年僅31歲,但拉克斯不會知道,即使在她的遺體火化後,她身體的一部分仍將留在這個世界上,而且將永遠繁殖下去。

細胞為什麼會永生?

當時的科學界並不知道海拉細胞為什麼能一直保持旺盛的繁殖活力,因為連細胞繁殖的代數也要到1961年由賓夕法尼亞州費城威斯達研究所的美國解剖學家列奧那多·海佛烈克發現,他證明了一個正常人類的胎兒細胞,能在合適的培養環境下分裂40~60次。

當然海佛烈克也不會知道,為什麼人類的細胞只能分裂40~60次,這事要到1971年時俄羅斯生物學家阿列克謝·馬特維維奇·奧洛夫尼科夫(Alexey Matveyevich Olovnikov)發現端粒的用處(端粒在20世紀30年代就發現了,但一直不知道是什麼用處),他認為端粒與衰老以及端粒與癌症之間有著相當大的關係。

端粒就是一段真核生物染色體末端的DNA重複序列,看起來沒意義,但DNA在複製時每次都會在末端前結束,所以每分裂複製一次,端粒就會少一段,40~60次後,端粒長度耗盡,細胞分裂就趨向停止了,接下來的細胞就等坐等老死。

癌症和端粒的關係

癌症中無限分裂的細胞,源自於端粒長度不會縮短,而個中的關鍵是這種癌細胞中的端粒酶在起作用,它可以維持端粒長度不變,因此細胞可以無限複製而不會衰老。

人體中產生癌細胞的原因有很多,但結局都類似,出現了無限複製的癌細胞,它會消耗大量營養,擠占健康細胞的空間,擠壓周圍關鍵內臟器官,晚期還會隨著血液和淋巴液轉移全身,最後還會因為破裂大出血等造成人體死亡。

所以現在的研究方向有兩個,一個是抑制癌細胞的端粒酶,讓其無法為癌細胞的端粒保持長度,那麼癌細胞就會逐漸凋謝死亡,另一個則是讓癌細胞端粒酶機制應用到健康細胞上,延長機體壽命,甚至永生!

海拉細胞:它究竟做出了什麼貢獻?

癌細胞其實都可以無限複製,只是每種癌細胞的培養環境不一樣,海拉細胞風靡世界有幾個因素:

其一就是剛好出現在細胞醫學大發現的檔口,那個時候醫學界還搞不清楚癌細胞的形成機制。

其二就是海拉細胞培養要求一般,基礎款的DMEM培養基(高糖或低糖皆可,高糖的話細胞增殖更快)配合10%的胎牛血清即可。

其三則是便宜好養、耐操繁殖速度高(比大多數癌細胞都要快)

為什麼海拉細胞會形成如此機制?也許和海拉細胞的提供者海瑞塔·拉克斯不僅患有宮頸癌(人類乳頭狀病毒18型引起),還患有梅毒等疾病,這可能是海拉細胞特殊性原因之一,當然它越容易繁殖,能為人類做的貢獻就越大。

海拉細胞可以讓人類脫離獼猴的近人類細胞(總是會有差異),可以直接使用真人細胞卻不用擔心倫理道德責任,通過研究海拉細胞,醫學界取得的成績那是舉世矚目:

五十年代末科學家就用各種病毒去感染海拉細胞使來觀察反應

海拉細胞變成了疫苗發明的絕佳實驗平台

1952年:腮腺炎和皰疹研究,促成病毒醫學

1953年:染色體著色,唐氏綜合征機制被發現

1954年:細胞克隆

1965年:基因混合技術,探針技術,血型鑒定

1973年:沙門氏桿菌致病機理

1984年:人類乳頭狀病毒(HPV)致宮頸癌被發現,促成hpv疫苗(宮頸癌疫苗)

1986年:第一例HIV(1985)後,發現HIV致病機制,神級操作

1989年:細胞分裂限制(海佛列克極限)及端粒端粒酶關於細胞分裂的機制被發現,人類衰老的原因被找到

1993:結核桿菌致病機理

當然還有脊髓灰質炎疫苗的研發,一直到現代仍然是金森病,癌症,皰疹,遺傳等前沿醫學甚至是化妝品和日常用品實驗中不可多得的工具。

海瑞塔·拉克斯後續

1976年3月,記者邁克爾·羅傑斯(Michael Rogers)在底特律自由報上報道了海拉細胞和海瑞塔·拉克斯之間的關係,才讓大家對此有了了解,此後海瑞塔·拉克斯的家人一直在為海拉細胞的授權程序協商,最終將「取得樣本前必須先獲得患者同意,保證其知情權」寫入了《倫理通則》中。

《海瑞塔·拉克斯的不朽生命》的作者麗貝卡·斯考特創立了海瑞塔·拉克斯基金會,此後多個研究「HeLa」細胞獲益的組織對其進行了大量捐款,其中有部分資金用於對拉克斯家庭的補償!

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