基因|一个被历史遗忘的伟大人物,她的细胞质量已达5000万吨( 二 )
第一个永生细胞系海拉细胞系是人类历史上第一个永生细胞系 , 是研究多细胞生物化学和细胞生物学的重要工具 , 是医学研究中最重要的细胞系之一 , 拉克丝的细胞为什么能永远不死呢?
我们知道 , 细胞通常不会无限增殖 , 然而由于突变的发生 , 一些细胞可以避开正常的衰老并继续分裂 , 在体外长期生长 。 这种永生所需要的突变可以自然发生 , 也可以因为实验目的而故意诱导发生 。
人体内正常情况下无法分裂的体细胞发生突变 , 导致正常细胞周期失控 , 引发不受控制的增殖时 , 就会发生癌症 。 拉克丝自然发生的癌症经历类似的重大突变后 , 她体内细胞在分裂过程中具有端粒酶的活性形式 , 可以一遍又一遍地复制端粒 , 从而防止端粒逐渐缩短 , 规避了海佛烈克极限——正常人类细胞在分裂停止前所能分裂的次数限制 , 导致了无限的细胞分裂和永生 , 让科学家们得到了极为宝贵的永生细胞——海拉细胞系 。
海拉细胞系被广泛用作更复杂生物的简单模型 , 分析哺乳动物包括人类细胞的生物化学和细胞生物学 , 这些细胞可以在培养物中无限期地生长 , 因而简化了对生命周期有限的细胞的生物学分析 。 永生细胞系还可以克隆产生无性繁殖群体进行无限繁殖 , 因而可以在基因相同的细胞上重复多次试验 , 这对于可重复的科学实验来说异常重要 。
永生细胞系还包括来自小鼠胚胎组织的3T3细胞 , 来自人类胚胎的HEK 293细胞 , 来自癌症患者肺肿瘤的A549细胞等 。
伟大的科学贡献海拉细胞是历史上第一批克隆成功的人类细胞 , 1953年由西奥多·帕克(Theodore Puck)和菲利普·马库斯(Philip I. Marcus)在科罗拉多大学丹佛分校成功克隆 , 从那以后 , 海拉细胞就被大量运用于科学研究 , 并逐渐成为了一种标准 , 可用于比较整个实验的数据 。 比如不同的实验室如果用不同的细胞做实验 , 由于历史和遗传资料有所不同 , 所得数据可能就难以进行比较 。
海拉细胞系的第一个成果是脊髓灰质炎疫苗的开发 , 避免了大量小儿麻痹症的发生 。 脊髓灰质炎是20世纪初最大的儿童杀手之一 , 1954年 , 乔纳斯·索尔克(Jonas Salk)在他的研究中使用海拉细胞开发了脊髓灰质炎疫苗 , 为测试这种新疫苗 , 海拉细胞在细胞培养工厂中进行了大规模生产 , 这是人类历史上有史以来的第一次 。
著名病毒学家切斯特·索萨姆(Chester M. Southam)向癌症患者、监狱囚犯和健康个体注射了海拉细胞 , 以观察癌症是否会被传染 , 并检查一个人能否通过产生获得性免疫反应而对癌症免疫;海拉细胞还被用于研发人乳头瘤病毒(HPV)疫苗 , 挽救了数百万人的生命;数十年来 , 海拉细胞已被各种类型的病毒感染 , 包括艾滋病、寨卡病毒、疱疹、腮腺炎等 , 以测试和开发新的疫苗和药物;1965年 , 亨利·哈里斯(Henry Harris)和约翰·沃特金斯(John Watkins)把海拉细胞与小鼠胚胎细胞融合 , 创建了第一个人-动物杂交体 , 推动了将基因定位到特定染色体的进步 , 最终导致了人类基因组计划 。
迄今为止 , 科学家们已经让海拉细胞增长到了5000多万吨——按全世界现在有75亿人 , 每人平均重50公斤计算 , 已相当于活着人类质量的13%;发展到18000代 , 相当于人类的45万年 , 在寻找治愈/接种埃博拉病毒、癌症和伤寒之类疾病的方法中发挥了重要作用 。 与海拉细胞系有关的论文已达65000份 , 并且还在以每月300多篇的数量稳定增长;涉及海拉细胞系的专利已有近11000个 , 有5个基于海拉细胞的研究获得了诺贝尔奖 。
当然 , 一生平凡的拉克丝并未被人们完全遗忘 , 数十年来已有不少关于她的书籍、电影、纪录片出版 , 她的后代也出版了关于她的回忆录 。 摩根州立大学授予拉克丝公共服务荣誉博士学位 , 约翰·霍普金斯大学以她的名字命名了一栋建筑 , 2017年 , 一颗主小行星带的小行星被命名为“359426 Lacks” , 以纪念拉克丝对人类医学研究做出的巨大贡献 。
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