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癌细胞离开患者身体后,又繁衍了1万8千代?

 安小易说肿瘤 2023-01-10 发布于上海

海拉细胞:长生不死的癌细胞

你知道吗?

有种癌细胞在患者死后,不仅活了60多年,还在世界各地的实验室中,繁衍了1万8千多代,总重量达到5000万吨。

这些细胞被称为“海拉细胞”,源自于上世纪50年代,一位非裔美国女性的宫颈癌细胞。这些细胞与普通细胞有什么不同,又是怎么做到永生不死的呢?

首先,和其他癌细胞一样,海拉细胞的基因发生了突变,甚至有一部分高度突变的基因。而产生了突变的细胞,想要永生,还需要经受“基因卫士”p53蛋白的考验。

p53蛋白:基因卫士

之前几期我们一直在说基因突变,而细胞面对基因突变也不会轻易束手就擒,它们会启动修复机制或凋亡程序。p53蛋白能够帮助细胞感知DNA的损害,并阻止细胞增殖,为修复机制赢得时间。

如果DNA大面积受损,细胞中p53蛋白达到了很高的浓度,细胞会再次停下生长的脚步,但这一次,细胞的损害评估机制将衡量DNA受损的范围,决定是否启动凋亡程序。

简单来说,p53蛋白将细胞增殖停下来,而“修理厂“会决定是修好这个细胞,还是直接让它报废。虽然,让细胞”报废“会浪费一部分生物体内的资源,但相比于让高度突变的细胞继续繁殖,影响要小得多。

但人体内编码p53蛋白的TP53基因也会发生突变,就会使p53蛋白失去原有的功能,少了这个卫士的守护,携带突变基因的细胞就会疯狂繁殖。

之前的视频里,我们了解了,原癌基因和抑癌基因的突变会引起肿瘤。在通常情况下,这个突变过程是缓慢的,而如果没有了尽忠职守的p53蛋白的存在,突变的进程会大大加快。

而光有TP53基因突变还不够,细胞要永生,还需要突破“端粒”的障碍。

端粒:“长生不死“的障碍

这里再高中生物一下,染色体由DNA和组蛋白构成,端粒就是染色体末端的特殊端点。细胞每复制一次DNA,端粒就会被截短一些,这样复制个几十次,端粒就磨损殆尽了,不能保护细胞染色体两端的要害部位后,染色体之间彼此首尾融合,造成遗传混乱,细胞停止生长,最后死去。

而草履虫这样的动物,却可以年复一年地无限分裂,是因为它们的细胞中,有一种叫端粒酶的物质,它会重建端粒,使细胞永生不死。

人体的细胞,无论正常与否,都携带制造端粒酶的遗传信息,但早在胚胎发育时期,大多数正常细胞拥有的这一信息已经被遏制了。采用某种未知的办法,癌细胞发掘出DNA中潜藏着的这个信息,再次用它来制造端粒酶。

现在展现在我们眼前的是这样一幅景象,p53蛋白失活的细胞的繁殖可谓狂飙突进,这其中大部分细胞会因为端粒的损耗而死亡,但少数细胞能够制造出端粒酶,就能走上永生的道路。

总结一下

总结一下,没有了p53蛋白的守卫并制造出端粒酶,就能使癌细胞得以永生。也因此,对TP53基因进行检测,能帮助我们发现多种肿瘤的萌芽。端粒和端粒酶也成为了当今最引人注目的抗肿瘤治疗新靶点之一,并取得了一些研究成果。

资料 / 素材

输入

【参考资料】

[1]罗伯特·温伯格, 温伯格, 郭起浩. 细胞叛逆者:癌症的起源[J]. 2008.

[2] Xavier Faussadier. HeLa cells: Origin ofthis important cell line in life science research. Being bio-reactive. 2017.

[3] 郭臻, 杨善民. 抗癌新靶点:端粒及端粒酶抑制剂研究进展[J]. 世界华人消化杂志, 1999, 7(7):607-609.

【视频图片素材】

[1] 海莉耶塔.拉克斯的不死細胞 - Robin Bulleri-TED-Ed

[2] p53 Tumour Suppressor by wehi.tv-WEHImovies

[3] Cancer: from a healthy cell to a cancer cell-Sanofi

[4] From DNA to protein - 3D- yourgenome-Youtube

[5] What are telomeres? | Telomere animation-The Jackson Laboratory

[6] Paramecium Dividing- Bruce Taylor

[7] Helping The Immune System Beat Cancer-Stand Up To Cancer UK

BGM:ZAYFALL - Groove It

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