海拉细胞为什么会永生

作为一种癌细胞,海拉细胞内同样具有大量的端粒酶,所以能够一直保持端粒长度,这也就是它“永生”的秘密。

可以无限分裂的“海拉细胞”,是否意味着人类可以永生?

海拉细胞现在已经成为一个科学术语,它是一种癌细胞,来自非洲一位普通妇女,名叫海瑞塔·拉克斯,海拉是她名字的缩写。

海拉细胞为整个近现代生物科学发展做出了不可估量的贡献,因为海拉细胞是目前人类历史上,第一个在体外培养成功的细胞。这个人体细胞,可以无限繁殖,给医学界提供了最基本的实验材料。

永生的海拉

我们正常人的细胞,只要分裂50次就会停止分裂,这也是我们人类寿命的极限。可是海拉细胞却不符合这一规律,它可以无止境地分裂。

科学家们发现,海拉细胞染色体末端的瑞粒和其他人的不一样,正常人的瑞粒只要DNA分裂一次,就会缩短一点,可是海拉细胞内会产生一种酶,这种酶会让瑞粒保持长度不变,让细胞永生。这种基因的突变,导致海拉的死亡,但是却成就了传奇历史。

那么海拉细胞有什么用呢?在1952年,美国想测试小儿麻痹药物的安全性,按照美国医学会的要求,他们需要做200万次的实验。

传统的方法都是先在猴子体内做实验,不但成本高昂,而是时间也比较长,幸运的是,当时发现了海拉细胞。

由于海拉细胞是人类的细胞,因此比猴子实验要更加准确,而且物廉价美,所以在海拉细胞的帮助下,顺利通过了安全性的实验,小儿麻痹药物也才能顺利进入市场,挽救了成千上万的儿童。

这些只不过是海拉细胞应用的一个小案例,由于海拉细胞是永生的,只要环境合适,它可以无限繁殖,而且24小时就可以繁殖一倍,在不断几何级繁殖过程中,几乎是一种取之不尽的实验材料,因此对人类医学科学起到非常重要的作用。

海拉细胞的发现

在19世纪,人类医学取得了非常大的进步,不但培养了青霉素,而且还能够在实验室当中培养细胞,但是这些细胞往往都不会存活太久。

1912年,一位叫卡雷尔的医生培养出了可以无限繁殖的细胞,这是来自于鸡心脏的细胞,此时让科学界异常兴奋,因为之前科学家普遍认为,除了细菌之外,细胞是不能单独存活的。

因此科学界就认为,只要细胞能够无限制的繁殖下去,人类是不是就能够获得永生?之后卡雷尔医生因为这个发现,获得了诺贝尔医学奖。

在卡雷尔发现永生细胞之后,医学界做了无数次的实验,却都失败了,因此有人怀疑,卡雷尔是否在造假。

40年之后,就在人们逐渐淡忘这件事情的时候,人们发现了海拉细胞。

1951年,一位名叫海瑞塔·拉克斯黑人妇女来到了约翰·霍普金斯医院,她患的是宫颈癌。在治疗的过程当中,医生切下了一部分癌细胞组织,交给了医院的盖伊医生。

盖伊医生一直在寻找能够体外存活的细胞,同事们都认为他是在浪费时间,这一次也不例外,只不过是随手帮忙罢了。

于是盖伊医生按照习惯,给这份细胞做了标记,把海瑞塔·拉克斯的名字进行缩写,HeLa。盖伊很快发现,海拉细胞生长得非常快,而且繁殖力惊人,能够24小时翻一番,而且似乎永无止境。

随后1951年4月10日,盖伊向外界宣布,体外成功培养细胞的重大发现。很多人听说之后,想要获得一份海拉细胞,盖伊是个无私的医生,把海拉细胞分享给每一个人。

盖伊尝试着用邮寄的方式,把海拉细胞寄到世界各地,在脱离实验室环境下,这些细胞居然奇迹般地存活了,而且顺利地达到了世界各地。

而且人们发现,海拉细胞似乎在世界各地都不会出现短缺的情况,因为无论是适应能力,还是繁殖能力都实在是太惊人了。

后来由于海拉细胞太容易培养,塔斯基吉研究所甚至成立了世界第一家细胞工厂,批量生产这些细胞,价格是10美元一份。

海拉细胞对世界的贡献

海拉细胞出现的时候,也是病毒学刚刚起步的时候,有了海拉细胞,科学家们就能够繁殖大量的病毒。

人们把新发现的病毒注入到海拉细胞当中,并观察病毒侵入细胞的过程,观察病毒是如何繁殖以及传染的。所以说如果没有海拉细胞,病毒学就没有今天的成就。

病毒不可能在没有细胞的环境下自我繁殖,想繁殖就需要人体细胞,更不可能拿人体做实验,因此海拉细胞对医学界的贡献可以说居功至伟。

在海拉细胞没有出现之前,人们想要重复实验几乎是不可能的,整个细胞学研究一片混乱,每个人所用的培养液不一样,培养的方法也是不一样,因此很多研究成果,大家都互相不承认。

可以因为海拉细胞的出现,人们可以利用海拉细胞进行重复实验,而且还制定了培养液的标准化,甚至规定了培养的标准器皿,就这样细胞组织学就发展起来了。

同时海拉细胞还对遗传学产生了重要的影响,在19世纪,孟德尔根据豌豆杂交,研究出了细胞分裂以及染色体等遗传学知识。可是一直到20世纪末,人们依然无法搞清楚人体有多少条染色体。

因为染色体全部团在一起,根本就分不开。1953年,一个美国遗传学家,他往海拉细胞当中添加了不该添加的溶剂,结果导致染色体全部分散开,于是人们第一次看清了染色体的样子,因此也第一次了解到,每个人有46条染色体。

看清楚染色体之后,人们很快查到哪些疾病与染色体异常有关。比如唐氏综合征,是因为第21对染色体多了一条,从而造成孩子的智力低下。所以现在我们很多人在结婚前,或者怀孕前,唐氏综合征的筛查就是看染色体。

现代医学,人们利用海拉细胞去做各类的人类不能接触的实验,比如核辐射,二战后,为了评估核辐射对细胞的伤害,把海拉细胞放入核辐射环境当中。对于制药公司来说,海拉细胞是必备的实验材料。

患者知情权

海拉细胞对世界做出了巨大贡献,在很长一段时间里,大家都不知道海拉的全名。她的家人也是毫不知情,那个年代,没有人去关心这一点。医生也经常会用病人的来做实验,甚至都不会告诉病人。

人们利用海拉细胞做各种实验,病毒培育,加入各种试剂,甚至注入各类动物体内进行实验。甚至有人把海拉细胞注入人体进行实验,观察会有哪些变化?

一个叫切斯特·索瑟姆的医生,他就在没有告知病人的情况下,给病人注射了海拉细胞。这些实验者包括来治病的患者,监狱的犯人,并且这些犯人都是健康的。

万幸的是,这些被注射之人,并没有得癌症,要知道海拉细胞可是海拉宫颈癌组织上取下来的。有可能是这些人的免疫系统战胜了海拉细胞,或者是海拉细胞不适宜在其他人体内生长,但是这种盲目地实验,无疑有巨大的隐患。

索瑟姆医生先后给600多人注射了海拉细胞,之后他手下的三名医生拒绝这样的行为,这一事件才被公布出来。他们把索瑟姆医生的行为曝光给了媒体,这一事件迅速升级,人们把索瑟姆医生等同于残忍的纳粹。

但是由于缺乏相关的法律,索瑟姆医生仅仅是吊销了执照,而且还是暂缓执行,更加令人惊奇的是,索瑟姆医生还当选了美国癌症研究协会的主席。

之后1966年,美国卫生研究院才出台相关规定,凡是人体研究,就必须进行伦理审核,而且还必须经过受试者的同意,这无疑是医学伦理的一大进步。

可以说海拉细胞的研究过程,也是医学界伦理发展的过程,医学界开始重视知情权。

生物科学与伦理

既然患者有知情权,那么海拉的家人是否也应该有知情权呢?

之后科学家们为了寻找海拉细胞是否受到污染,于是打算找到海拉的家人,做一次DNA比对。这一次科学家们,抽取海拉家人血液的时候,清楚告诉他们此次抽血的目的。刚开始海拉的家人还以为是帮他们防治癌症。

可是在他们刚抽完血液,新的联邦法就生效了,这一次是在法律层面上规定,凡是国家资助的研究,必须经过伦理审查委员会审查,而且必须签署知情同意书。

随后海拉的后代宣布,他们反对公开海拉的基因序列。如果从法律层面来看,海拉家人的诉求是合理的,但是如果没有这些信息,人们无法破解海拉细胞生长的奥秘。

既然海拉细胞已经成为各研究机构的基础材料,那么这些遗传信息又无比重要,到底要如何抉择呢?

在海拉细胞使用的过程当中,引发了伦理的思考,关于受试者是否具有知情权,以及基因的归属权问题。数十年来,研究人员一直在利用和发布海拉细胞的基因组数据。

即使数据移除也不会有任何的改变,因为在之前早已有更多的数据被发布了,人们够透过这些数据粗略地组合出该细胞的基因组。科学家们一旦将研究数据发布,就会涉及隐私问题。

生物伦理学有众多悬而未决的议题,科学家与生物伦理学家认为这场愈演愈烈的争论开启了生物伦理学的潘多拉魔盒。不仅是围绕着海拉细胞的争论,还涉及基因隐私权,以及利用档案室内的细胞样本进行基因研究的问题。

不管涉及隐私权的争论最后倒向何方,但是关于海拉细胞的研究,肯定不会像之前研究那么便利,人类的永生之谜,也会受到伦理学的限制,并没有我们想象中那么简单。

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