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无限分裂的永生细胞,为科研打开了新的大门。

 日寒月暖 2016-10-05

汉瑞塔.拉克丝在96年前,即1920年8月1日在弗吉尼亚州南部出生,她于31岁时死于癌症。她是一个贫穷的烟草农民,育有5个孩子,但她间接促成了医学史上的最大突破之一,因为她的一部分至今仍以细胞的形式存活着,在世界各地用作研究。科学家最近弄清了她的细胞如此特别的原因之一。

无限分裂的永生细胞,为科研打开了新的大门。

1951年拉克丝前往约翰.霍普金斯医院,这是当时她家附近唯一一家医治非裔美国人的医院,去治疗急性宫颈癌。检查是,医生从她的肿瘤上取下组织样本用于研究。他既没征得她的许可,也没告知她该遗传学样本将作何用。这不足为奇,因为在当时知情同意还不是标准惯例。然后他把细胞给了约翰.霍普金斯医院的一名组织学专家,专家在显微镜下观察她的细胞,并发现了他多年来一直在寻找的东西。

大多数细胞通常分裂40次左右后死亡,但拉克丝的细胞却一直在分裂。在实验室的受控环境下,一些细胞继续分裂,且没有减速的迹象。这是第一个所谓的“永生”细胞系。这些种群的细胞发生了特定的变异,能够在相当长的一段时间内都能生长并存活。

无限分裂的永生细胞,为科研打开了新的大门。

65年后,这些细胞还在继续分裂。此后,其他永生细胞系也陆续被培养出来,有一些同拉克丝的细胞一样,自然地产生了变异,而另一些则刻意被设计成这样。但自从原版的海拉细胞被投入大规模生产后,几代科学家都用它来代替活人,进行细胞生物学领域的实验和重大研究。

不管是在以前还是在将来,这都非常了不起。尽管它们是癌细胞,且与典型人类细胞在基因上存在差异,但海拉细胞在许多重要方面仍和正常细胞表现一致,所以它们在研究细菌,荷尔蒙,特别是病毒时极其有用。从50年代初期起,研究人员一直在用各种病毒感染海拉细胞,以便研究细胞如何作出反应,并研制出拯救生命的疫苗。拿脊髓灰质炎举个例子,在海拉细胞出现以前,研究人员常用病毒感染普通猕猴细胞,以此来检测并提取抗体。但要在合理的时间内得到足够多的猕猴细胞,来准确测试潜在疫苗,是不可能的。

无限分裂的永生细胞,为科研打开了新的大门。

因此乔纳斯.索尔克用海拉细胞作为替代品,最终成功制造,测试,并大规模生产出著名的脊髓灰质炎疫苗。自那以后,无数的海拉细胞被培养出来,所有细胞聚起来可绕地球至少三圈。研究人员借助它们来腌制疫苗,研发疱疹,帕金森病及癌症的治疗方法。他们也还被用来研究克隆,遗传和辐射等课题。

涉及到海拉细胞的论文有成千上万篇,但几十年以来,研究人员始终无法找出,到底是什么让海拉细胞一直在分裂。他们知道拉克丝患癌的一个原因是人类乳头瘤病毒(HPV),有人猜测,她的DNA和病毒发生了反应,或者可能是她感染的梅毒使她的细胞失控。但在50年代,很多人都同时有人类乳头瘤病毒,梅毒和癌症,但他们的细胞并没有像海拉细胞一样失控。

无限分裂的永生细胞,为科研打开了新的大门。

直到2013年华盛顿大学研究人员,测出海拉基因组序列,他们才开始得到一些答案。论文延误了一会才被发表,研究员们得先去征得拉克丝家人的同意,因为他们之前从未参与过海拉细胞的研究。研究人员发现,人类乳头瘤病毒基因组中,有一块混乱的部分,确实和拉克丝的基因组产生了结合。具体来讲,他们发现那个自带癌症基因的病毒,在拉克丝的一个致癌基因旁安营扎寨。致癌基因一旦发生变化就会导致癌症。人类乳头瘤病毒,实际上触发了致癌基因,导致拉克丝的身体产生了大片大片的癌细胞。

这大概部分解释了,为什么拉克丝的癌症和她的永生细胞系如此顽强。最后还是要感谢一下,拉克丝为我们做出的贡献,确实值得感谢。

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