她因为癌症而死,身上的细胞却繁殖了18000代、总重5000万吨……

文 / 科普苏州
2018-10-26 05:24

如果你突然得知一位因病去世了 60 多年的长辈其实还“活着”,并且在全世界的实验室里被研究,至今繁殖了 18000 代,总重量达到 5000 万吨,你会作何感想?

一位黑人妇女 67 年前患上宫颈癌去世,她的癌细胞却流传了下来用做科学研究。而她的家人与子孙在她死后 20 年,才知道举世闻名的海拉细胞原来是自己的“亲戚”。这位黑人妇女就是海莉耶塔·拉克斯。

海拉细胞如何产生

癌细胞一旦在体内找到了合适的落点“定居”下来,灾难就降临了。它凭借顽强的生存能力和无限繁殖的特点在身体各个部位扩散蔓延和制造伤害。

虽然在生物体内威风凛凛,几乎无懈可击。但如果把它取出体外培养基中培养,它又变成孱弱的“懦夫”,通常不出两天就死亡。因此以前很难对癌细胞进行深入具体的科学研究,人类也只得任由癌细胞百般折磨而无计可施。

她因为癌症而死,身上的细胞却繁殖了18000代、总重5000万吨……

乔治·盖医生

在上世纪 50 年代的美国,收集病人的细胞是合法的,而且没有征求病人及家属同意的习惯。乔治·盖医生一直苦心试图在实验室中培养人体细胞,但就连顽强的普通癌细胞也无法试验成功。直到一位非裔美国烟草农妇女——海莉耶塔·拉克斯住进了他所在的医院,成为他的病人。

怀着第五个孩子的拉克斯阴道流血异常,疼痛难熬。世代都是烟草农出身,家境贫穷的她并没有闲钱和时间到医院就诊,检验发现拉克斯已经是宫颈癌晚期。

她因为癌症而死,身上的细胞却繁殖了18000代、总重5000万吨……

海莉耶塔·拉克斯

拉克斯从入院检验之时就受到了盖的高度关注。因为她的肿瘤形态与一般的宫颈癌肿瘤有着很显著的差异。通常宫颈癌肿瘤呈现像菜花一样不平整的形貌。但拉克斯的肿瘤却像个紫色的葡萄一样光滑,稍微一碰就会出血。而令人奇怪的是,在三个月前,她才带着这个“紫葡萄”完成了分娩。

最后,这位妇女最终难逃癌症的魔爪,去世了。但她的活体细胞被悄悄保留了下来,出于医学研究者的本能,盖禁不住对这种奇特癌细胞产生了强烈的好奇心。于是在拉克斯镭射放疗手术的过程中,他除了完成手术,还多做了一件事。

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免疫细胞大战癌细胞

他取了一些癌细胞组织,带到自己的实验室进行培养。他猜想这一次,长期处于瓶颈的体外细胞培养实验也许可以取得突破性进展。

果不其然,拉克斯的癌细胞没有让他失望。在培养的第二天,它们就出现了生长的迹象。随后,细胞以惊人的速度繁殖生长,每 24 小时数量就翻一番。研究癌细胞培养 30 多年来一直无法攻克的难关终于守得云开见月明。

盖及其团队很快就激动地在电视节目中向大众公布他们的发现成果。他们取拉克斯名字的缩写为这种细胞命名为“海拉细胞(Hela cell)”。

无限制增殖生长

科学家们惊异于海拉细胞奇特的性质,争相投入研究。而由于海拉细胞繁殖和生存能力极强,它的子代很快被瓜分到世界各地的实验室中。截至目前,全世界已经有超过 14 万篇论文以海拉细胞为研究材料。

和其它癌细胞一样,海拉细胞也是由正常细胞癌变得来,具有错误填充的基因组。正常人体细胞中含有 46 条染色体,而经过突变的癌细胞染色体数目多达 76—80 条。这是因为基因组中出现未检测到的细胞分裂时发生错误累积。它们异于常态细胞地表现为增殖速度激增,同时在人体内逃避了细胞凋亡。

她因为癌症而死,身上的细胞却繁殖了18000代、总重5000万吨……

海拉细胞增殖分裂

但海拉细胞的增殖速度还要比普通的癌细胞更快。海拉细胞不沦为普通细胞,在体外的培养环境中也丝毫不影响它的繁殖与生长。这都得归功于它过度活化的端粒酶*。普通细胞在每次增殖后端粒的长度会有所损失。通常增殖约 50 次后细胞端粒无法继续使用,达到海佛列克极限,细胞随即进入程序性死亡。而海拉细胞突变出了一个超能力:它的端粒不会因增殖而减短。因此它能够无限制地增殖生长,实现人类羡慕的“永生”。

海拉细胞的永生

在人类对癌细胞的漫漫探索之路上,海拉细胞作为第一个实现在体外永生培育成功的人源细胞,可谓功不可没。

科学家用诱发小儿麻痹症的脊髓灰质炎病毒感染海拉细胞。惊喜的是,病毒在海拉细胞中极易存活,而且在培养基中培育更便于研究观察。他们进而观测感染后细胞的形态变化,从中找到突破口,研发了小儿麻痹症疫苗。

迄今为止,小儿麻痹症疫苗已经预防了超过 65 万起死亡案例,还降低了 1300 人患上终身麻痹的风险。

她因为癌症而死,身上的细胞却繁殖了18000代、总重5000万吨……

由于海拉细胞生命力十分顽强,科学家们大胆地在它身上开展了许多已有构想的实验。1954 年科学家发明了一种分离单一细胞的方法,而后成功克隆海拉细胞。这是人类第一次实现细胞克隆。之后震惊全世界的著名克隆“多莉羊”也是以此为基础完成的。

1956 年,在人类还没有踏足太空的时候,海拉细胞就先人一步搭上前苏联的卫星畅游宇宙了。当然,它们可不是单纯地去逛逛,而是肩负着生物科学研究的艰巨任务。后来科学家发现,海拉细胞在太空中的繁殖速度更快。也许地球已经不能满足海拉细胞的生活,太空才是它的归属吧。

结核病、基因混合、HPV 疫苗、原子弹爆炸对人体影响等研究过程中,也都能看见海拉细胞的踪影,而且还有着举足轻重的地位。

她因为癌症而死,身上的细胞却繁殖了18000代、总重5000万吨……

克隆多利羊

拉克斯已经逝去,而她的细胞却遍及世界各地。实验室里将她的细胞群最大限度地加以研究利用。有的人死了,但她真的还活着,而且是永生。

编辑:鲁伊

图片来源自网络

内容综合自环球科学等

科普苏州

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