无限分裂超出5000万吨,已故黑人妇女癌细胞,如今已遍布世界
细胞能够进行无限分裂吗?
这个答案显而易见,无限分裂几乎不可能,就算是生长能力超强的癌细胞也很难做到。
细胞分裂都会涉及到端粒酶的磨损和染色体的影响,同时还受到海弗利克极限的影响,简单来讲细胞分裂是有次数限制的,超过这个限制,细胞生命就结束了。
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动植物细胞结构示意图
但有一癌细胞不同,它不仅在分裂次数上超出了海弗利克极限,并且还在一定程度上帮助了现代医学的发展,这便是“海拉细胞”。这是由一名已故黑人妇女“捐献”的癌细胞,因为它的研究不仅拯救了众多生命,还为医学研究留下了一记艳丽的色彩。
海拉细胞到底是什么来头?它又是如何拯救人类生命的?为什么它可以进行无限分裂?海拉细胞现在怎样了?本文将从海拉细胞研究和海瑞塔·拉克斯人物志这两个方面来解答这些问题。接下来一起看看这名已故的黑人妇女,她的癌细胞是如何分布在世界各地拯救人类的?
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“不死细胞”——海拉细胞
癌细胞传奇
海拉细胞绝对称得上是医学界的一个传奇,因为它是人类第一个可以完成体外繁殖并无限分裂的永生细胞。该癌细胞来自于名叫海瑞塔·拉克斯的黑人妇女,她在1951年因宫颈癌死亡后,她的癌细胞便成为了医学界的研究对象。
“海拉细胞”这个名字则是取自她的姓名首字母,Hela。早期因为这个名字的拼写,被人们误认为是其他人名,在真相完全公开前,海拉细胞一直没有被正名。
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海瑞塔·拉克斯与海拉细胞
该细胞最厉害的一点在于它突破了海弗利克极限,这使得海拉细胞可以以某种方式无限地分裂下去。只要能够满足基本的生存条件,它们就可以在实验室的培养皿中完成生长。
海拉细胞在20世纪50年代获得,不久便被用作脊髓灰质炎疫苗的研究,也就是我们俗说的小儿麻痹症。因为海拉细胞很容易被脊髓灰质炎病毒感染,从而导致癌细胞死亡,这使得它成为了疫苗研究的有效对象,并且能够很方便地得到测试结果。
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快速分裂繁殖的海拉细胞
另一点在于,测试疫苗需要大量的海拉细胞,而它强盛的繁殖能力正是科学家们所需要的。疫苗的研发工作促使美国国家婴儿麻痹基金会成立,最终1953年,在塔斯基吉大学成立了细胞培养厂,不到一年后,疫苗便完成了人体实验。
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显微镜下的海拉细胞
曾经在50年代初期,小儿麻痹症在美国迅速爆发,不少儿童都曾患上这种疾病,在疫苗问世前他们只能选择死亡,或者被迫接受呼吸机度过后半生。疫苗的出现不仅拯救了美国的未来,还在世界各地控制住了小儿麻痹症的传播。如今在本世纪,除了极个别贫穷地区,小儿麻痹症已经基本被消灭。
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在康复中心的小儿麻痹症患者
海拉细胞的强大能力让它进一步走向了病毒学的研究,特别是在细小病毒感染研究这一方面,海拉细胞为医学界做出了重要贡献。比如在人乳头瘤病毒(HPV)的研究中,哈拉尔·祖尔·豪森于上世纪80年代发现了HPV-18。
这一发现不仅完全解释了拉克斯的癌症死亡确切原因,同时他还将其与HPV联系起来,由此制作出了HPV疫苗。该疫苗可以避免70%的人因宫颈癌死亡,并且还为豪森教授赢得了诺贝尔奖。
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HPV病毒
海拉细胞在更多的癌症研究中同样也起到了一定推动作用,例如性激素化合物研究,宫颈癌预防等。早期的遗传学研究中,海拉细胞的意外混合污染,使得小鼠胚胎细胞与海拉细胞融合,并创造出一个概念意义上的人兽杂交体,这一意外发现催生了人类基因组计划。
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海拉细胞的多光子荧光图像
海拉细胞的强大能力表现在各个方面,从上世纪50年代至今,因海拉细胞的研究而繁殖培育出来的细胞已经超过了5000万吨,该细胞如今已经分布在世界各地被各国进行研究。即便是过去了这么多年,关于海拉细胞的学术研究,每年都会有超过300篇的学术报告和研究成果。
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海拉细胞模拟图
为什么海拉细胞能有这么强大的能力?科学家又是怎么把它弄到手的?
能力强大还是生物Bug?
前面我们提到,海拉细胞之所以能够无限分裂,是因为它突破了海弗利克极限。科学家发现,与其他癌细胞相比,海拉细胞的增殖速度非常快,并且它们在细胞分裂的过程中有活跃的端粒酶,这是细胞分裂的关键。
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端粒模拟图,绿色部分为端粒
细胞在一遍又一遍的复制中,端粒会不断缩减,端粒酶可以防止细胞衰老、死亡。而海拉细胞绕过了海弗利克极限,这使得它在细胞完全衰老前可以进行有限次数的分裂,但这种迭代的最终结果便是无限分裂和永生。
这种强大的繁殖能力有时候让科学家也感到束手无策,一方面要培育这种细胞,另一方面与之相关的培养皿留存其他细胞系。然而有时一个不小心,海拉细胞便会污染其他培养皿,这种细胞污染甚至会穿插在好几个培养实验中。
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人类细胞中有46条染色体,海拉细胞中有76至80条染色体
海拉细胞的耐寒性、增殖性是它能够造成交叉污染的原因所在。尽管在当前的医学实验中,培养皿交叉污染不光是人为错误所致,但这种污染很明显会耽误科学研究。
它正应验了那句话,“有的人死了,但他永远都活着”。这些漂亮话听上去是不错的夸赞,但是拉克斯的家人们却不能完全认同。
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海瑞塔家族
不光彩的秘密
关于真相,有时候它如同一把利刃,刺痛着与之相关的人,而受到伤害最深的正是拉克斯的家人们。海拉细胞在20世纪70年代被正名前,一直被认为是某个叫做海拉的人,但他们并不知道捐献细胞的这名妇女其实叫做海瑞塔·拉克斯。
因为在她去世前,拉克斯有去过医院进行检查,当医生告知她是宫颈癌时,倒计时早已开始。约翰·霍普金斯大学是当地唯一一所有能力并且会帮助黑人治疗的医学院,但拉克斯不知道的是,在她每次定期前往医院检查时,主治医师都会悄悄地保留她的细胞,并且以各种名义让拉克斯“捐献”出自己的肿瘤块以及相关细胞,而她本人也不明白这背后的具体原因。
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现在的约翰·霍普金斯医院
事实上,当医护人员和院方在对病人进行治疗时都有必要签订知情同意书,但由于当时的监管并不严格,所以这才让她蒙在鼓里。这之后的故事大家现在也都知道了,不少医学研究都因此获得不少“利益”。
作为拉克斯的家人,即便拉克斯本人的细胞在为医学界做出这么多贡献的时候,他们家里甚至还有人买不起医保,得不到有效的医疗保障,医学院也没有向他们伸出援手。他们认为这是完全的欺骗行为,不仅欺骗了拉克斯,还伤害了她的家人们。特别是她的孩子们,自己的母亲为世界医疗做出了贡献,直到真相公布前他们都不知道母亲究竟是怎样的一个人。
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拉克丝的女儿举着经荧光标记的海拉细胞染色体照片
直到2018年,约翰霍普金斯大学终于计划建立一座研究大楼,以此纪念这位伟大的女性,并且还为她建立起了一座雕像。海拉细胞对科学生产和现代医学做出了不可磨灭的贡献,通过她的细胞影响,拯救了全世界无数人的生命。为此,海瑞塔·拉克斯在2020年入选美国女性名人堂。
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缅怀这位伟大的贡献者——海瑞塔·拉克丝
关于知情同意书,这一点因为拉克斯的影响,也早在1966年通过联合国的票选,如今这份约束成为了全世界每个公民应有的权利。也许女性的伟大正是来自于这种付出,妇女的意志在海拉细胞上得到完美的体现。
这六分之一全世界人类的重量都用来干啥了
如果癌细胞能完全代替正常细胞,那会发生什么?
真正的造福了全人类