科普| 海拉細胞和長生不老

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記得小時候，老王讀到莊子《逍遙遊》篇中對於「小年」和「大年」的論述，不經思考人生命的年限。短如蜉蝣不過一日就死去，長壽如彭祖八百多歲仍要面臨生命的終結。

人類早就意識到生命是如此之短暫，不禁追求長生不老之術。如秦始皇東渡扶桑尋找長生不老葯，促使煉丹道士橫空出世，煉丹文化興起，我國古代化學開始飛躍式進步。

由於古代科學技術水平有限，人們嘗試了各種「吞丹」作死之後，並沒有找到不老之法，卻獨闢蹊徑地發展我國的古代科學。人們並沒有順著這條道路一直研究下去，思想的火花就此掐滅了。

直到到現代，科學家們在細胞水平上發現了一些有意思的現象，最著名的要數海拉細胞（Hela cells），它或許能夠為我們揭秘長生不老的秘密。

細胞之母：海拉細胞的誕生

這本是一個貧窮多子的黑人女人（埃塔·拉克絲）感染HPV患上宮頸癌然後去世的故事，然歷史總是在一些不起眼的瞬間改變。

1950年9月19日，拉克絲於約翰·霍布金斯大學醫院分娩，當時並未診斷出宮頸疾病 ，6周後複查也無任何異常。但自複查後3個月，她體內居然長出了一塊完整的腫瘤。

當時診斷的醫生翻看了她的病歷，發現了這一奇怪的現象，上報給了他的導師喬治.蓋伊(George Gey)，一位在細胞領域極具聲望的學者。他在細胞領域研究長達20年，苦苦尋求一種能夠離體培養的人體細胞，直到海拉細胞的出現。

蓋伊通過對海拉細胞病灶組織培養發現，24小時里，細胞的數量翻了一倍。它具有非常強大的生殖能力！後續的觀察發現，與普通細胞40-50次左右繼代就凋亡相比，海拉細胞能夠無限次增殖，活力並不會減退！

這是一個載入歷史的里程碑式發現，標示著人類成功地分離出第一株體外培養的細胞系。為了紀念埃塔·拉克絲，蓋伊博士將這個細胞系命名為「海拉」（Hela cells），而拉克絲由此成為細胞之母。

海拉細胞的應用

由於海拉細胞具有無限增殖、生長迅速、對多種病毒敏感等特性，它成為了理想的細胞模型，在科學領域中作出了卓著的貢獻。

譬如在1953年，Jonas Salk進行脊髓灰質炎疫苗的研製，急需理想的細胞載體檢驗疫苗效果，海拉細胞的發現解決了這項棘手的問題，保護上百萬人免受疾病侵害。

海拉細胞自發現以來，成為理想的研究載體，如病毒行為、基因克隆、編輯等分子生物學水平上的研究。

海拉細胞能無限增殖的秘密：高度活躍的端粒酶

但是，人們並不清楚海拉細胞無限繁殖的原因，直到Jack Szostak、Elizabeth Blackburn 、Carol Greider 三位科學家一起揭示了端粒和端粒酶保護染色體的機制，並在2009年獲得諾貝爾生理學獎。

端粒酶是一種由催化蛋白和RNA模板組成的酶，可合成染色體末端的重複DNA（端粒），賦予細胞複製的永生性。細胞每分裂一次，染色體末端就會損耗一點，而端粒就像是加在染色體上的帽子，可以避免染色體受損。一旦端粒被磨損耗盡，染色體開始受到損害，那麼就會誘導細胞的凋亡機制。

正常細胞的分裂極限大約是50次，這個數目根據發現者的名字命名為「海弗利克上限」。

端粒酶作用就是填補損耗的端粒，它能錨定在端粒上端，合成一段重複DNA序列加到已經存在的重複DNA序列上，補充損耗的序列長度。

研究發現海拉細胞擁有非常高效、活躍的端粒酶，可以一次次地把端粒重新加上去，讓端粒再生，這樣就保證了細胞無限、快速的複製。

這一改變是由HPV病毒將DNA插入宿主細胞中，致使P53蛋白失活，基因突變導致的。

端粒酶是一種神奇的蛋白酶，具有調控端粒長短的能力，從而控制細胞的衰亡。一直以來，科學家們都在研究端粒酶，希望有一天它能幫助人類延長壽命。

發現海拉：延緩衰老的奧秘

在2011年，美國哈佛大學醫學院的科學家在《自然》雜誌上發表文章稱：他們研發小組研究了一隻體內缺乏端粒酶的老鼠，因缺乏端粒酶，而過早衰老，並且各種疾病纏身。如嗅覺遲鈍、腦容量變小、不孕等。但當小鼠經過注射治療重新激活端粒酶後，其受損的組織不僅得以修復，同時老化跡象也出現了逆轉。

這一項研究再一次驗證了機體衰老與端粒酶的關係：端粒酶可以讓老化的器官變得年輕，修復受損器官和組織。

然而，我們還需要更多的證據去證明細胞凋亡與機體衰老的關係，這一個證據顯然是有待時間驗證的。

目前科學家提出延緩人類衰老的一個方法：就是找出端粒酶的激活機制，活化人體的端粒酶，從而賦予細胞無限增殖的能力。

據說，現在已經有公司開始將提煉出的端粒酶應用到化妝品中，比如 Revive Skincare 和 http://TaSciences.com 兩個公司，但是生產一克端粒酶就要花費 400 萬美元，塗抹在臉上的效果還是有待考證。

那麼，如果在未來我們成功地利用端粒酶，打開生命的開關，成為不死人，那樣的世界又會是怎樣一種奇觀呢？高度發達的生命科技，是否與我們的倫理相悖？

無論怎樣，這是一個無盡的未知世界，人類探索的道路-----道阻且長。

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