如果生物由癌细胞组成

 直销人   2022-07-30 03:30   0 条评论
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一直以来,人们都有长生不老的梦想,可惜正常的人体细胞的寿命都是有限的,因此这个梦想始终无法实现。直到“海拉细胞”的出现,这才让人们第一次看到了希望。

长生不老的癌细胞

1950年,29岁的美国女性海瑞塔·拉克斯患上了一种当时医生还很不了解的疾病:宫颈鳞状细胞癌。主治医生乔治·盖伊为了了解病情,制作了拉克斯的子宫颈组织切片,他没想到,这管代号为“海拉”的细胞正是人类苦寻不得的不死细胞。

“海拉”与盖伊以前培养的细胞不同,它们长势很快,一个晚上数量就能翻倍,而且只要空间够大,它们就能持续生长。最奇怪的是,它们的寿命很长,长到细胞的主人拉克斯已经因疾病死去,长到70余年后的今天,“海拉”仍然存活。

海拉细胞为什么“永生不死”?医学家经过多年研究,发现原来像海拉细胞这样的癌细胞上的端粒酶很特别,可以一次又一次地把与寿命关系密切的端粒重新加到细胞末端,让端粒变长,于是细胞就得以反复“续命”。

海拉细胞离体可以长期生存,而且生理活动与正常细胞也没有多大区别,同样要制造蛋白、不停分裂等,因此海拉细胞成了体外人体细胞实验的最佳选择。海拉细胞首次大展身手是帮助研究小儿麻痹症的疫苗。1951年底,世界上出现了有史以来最严重的小儿麻痹疫情,人们害怕而无助,好在海拉细胞帮了大忙。研究人员用诱发小儿麻痹症的脊髓灰质炎病毒感染海拉细胞,通过观测感染后细胞的形态变化,研发了小儿麻痹症疫苗。

从此,海拉细胞在科学史上发挥了巨大的作用:人们利用海拉细胞研究致癌基因和抗癌基因,开发治疗白血病的药物;研究乳糖的消化、性病的传染、长寿的秘密等科学谜题;试管婴儿培育、基因复制过程、基因图谱绘制等精尖生物技术的发展也离不开海拉细胞的帮助。

现在,世界多个著名生物实验室都配有海拉细胞的培养试管,还有专门的生物工厂将海拉细胞制成商品,售卖给有需要的实验室。据估算,如果把人们培养过的所有海拉细胞依次排开,总长度将超过10万千米,重量高达5000万吨。拉克斯就以这样的方式“存活”至今。

生物体内的癌细胞

既然海拉细胞在体外能长生不老,如果它们生长在生物体内,能不能使生物得到永生呢?答案我们已经知道了,如果癌细胞在人体内不断扩散,人类不但不能永生,反而会更快死亡。为什么会这样呢?

首先,癌细胞是异质化的细胞,这意味着同一种恶性肿瘤细胞在不同患者体内或者同一患者的不同部位都可能不一样。癌细胞之所以如此不同,根源在其遗传物质不稳定,癌细胞本身就是正常细胞基因突变而成,所以即使是同一器官或组织的细胞,突变后也会变成不同的癌细胞。随着异质化程度的上升,癌细胞会越来越明显地表现出与正常细胞不同的特性,包括免疫特性、生长速度、侵袭能力等各个方面的差异。

这些差异会导致癌细胞无法协同完成某一项任务。比如呼吸,膈肌和肋间肌共同收缩使人体吸进空气,膈肌及肋间肌松弛时人体呼气,这项胸腹部肌肉细胞习以为常的工作交给癌细胞也许会一塌糊涂。由于癌细胞生长速度不一致,有些细胞发育到可以收缩和舒张的程度时,另一些细胞已经开始往其他部位扩散,还有的细胞可能刚刚分裂出来,这样,癌细胞如何协作完成持续性的收缩、舒张工作呢?

不仅同一组织和器官的工作无法完成,癌细胞也无法形成多种组织和不同器官,因为它们不具有这样的分化能力。分化是指干细胞发生生理和形态上的变化从而发育成多种细胞、组织和器官的过程,也许你要说,癌细胞的异质化不就是类似的过程吗?并非如此,因为癌细胞异质化本质是没有方向和规则的,最终会变成什么样子并不可控,几乎不可能像正常细胞一样分化成具有功能的组织和器官。即使癌细胞很巧合地分化成了具有不同形态和功能的细胞,它们也只会混乱地挤在一起,就像一堆胡乱组合的积木。

这堆胡乱组合的细胞还有一种可怕的能力,那就是不受限地生长。普通细胞在相互接触时就会停止生长,但癌细胞不遵守这一规则,它们即便相互碰撞,也会你挤我、我挤你,继续争抢着变大、变多。因为这种特性,癌细胞能比普通细胞抢夺到更多的氧气和养分供应,导致其他细胞纷纷死去。而随着癌细胞越来越多,机体无法提供足够的养分时,外部的癌细胞还会抢占内部癌细胞的资源,使得内部癌细胞也无法生存。最终结果就是,肿瘤边长边烂,外长内烂,越长越烂,直到机体崩溃。

癌细胞组成的生物

不过,并不是所有由癌细胞组成的生物都无法生存,换一种活法,也许也能过得精彩。科学家们最近发现,营寄生生活的粘孢子虫就是这样一种特别的生物。

粘孢子虫会寄生在环节动物、鱼类、两栖类、爬行类和哺乳类等多种动物身上,目前已经发现的粘孢子虫超过1100种。但即使类型和数量如此丰富,人们对这个物种的了解也并不多,因为它具有一些独一无二的特点,人们很难跟踪观察并分类。虽然粘孢子虫是多细胞生物,但是不具有其它动物具备的任何器官,身体由硬化的上皮包裹大量可以无限繁殖的细胞组成。粘孢子虫寄生在宿主身上时会形成包囊并堆积成瘤状,引起宿主组织充血或溃烂,机体缺氧和营养不足,直至宿主死亡,就像癌症晚期的症状一样。

最重要的是,粘孢子虫的基因组成跟普通生物很不一样,它没有限制细胞生长和增殖的抑癌基因,没有生产调控细胞凋亡的蛋白水解酶的基因,也没有降解蛋白质的酶的基因。因此,如果提供适宜的环境,粘孢子虫可以永远存活下去,没有自然寿命限制。这样看来,粘孢子虫确实很像由癌细胞组成的生物,它也像我们期待的那样可以长生不老!也就是说,癌细胞确实可以让生物长生不老。

可是,粘孢子虫是如何依靠简单的细胞完成发育和生殖过程的,又为何能维持细胞的无限生长而不会被撑破身体?这些问题科学家还没搞清楚。更何况,人类要完成的生理过程比粘孢子虫要多得多,如果人体全部由癌细胞组成,又该如何保证这些生理过程的实现呢?想依靠癌细胞实现永生,人类还有很长的路要走。

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