云開

奇形怪狀的海拉細胞

一直以來，人們都有長生不老的夢想，可惜正常的人體細胞的壽命都是有限的，因此這個夢想始終無法實現(xiàn)。直到“海拉細胞”的出現(xiàn)，這才讓人們第一次看到了希望。

長生不老的癌細胞

1950年，29歲的美國女性海瑞塔·拉克斯患上了一種當時醫(yī)生還很不了解的疾?。簩m頸鱗狀細胞癌。主治醫(yī)生喬治·蓋伊為了了解病情，制作了拉克斯的子宮頸組織切片，他沒想到，這管代號為“海拉”的細胞正是人類苦尋不得的不死細胞。

“海拉”與蓋伊以前培養(yǎng)的細胞不同，它們長勢很快，一個晚上數(shù)量就能翻倍，而且只要空間夠大，它們就能持續(xù)生長。最奇怪的是，它們的壽命很長，長到細胞的主人拉克斯已經(jīng)因疾病死去，長到70余年后的今天，“海拉”仍然存活。

海拉細胞為什么“永生不死”？醫(yī)學家經(jīng)過多年研究，發(fā)現(xiàn)原來像海拉細胞這樣的癌細胞上的端粒酶很特別，可以一次又一次地把與壽命關系密切的端粒重新加到細胞末端，讓端粒變長，于是細胞就得以反復“續(xù)命”。

海拉細胞離體可以長期生存，而且生理活動與正常細胞也沒有多大區(qū)別，同樣要制造蛋白、不停分裂等，因此海拉細胞成了體外人體細胞實驗的最佳選擇。海拉細胞首次大展身手是幫助研究小兒麻痹癥的疫苗。1951年底，世界上出現(xiàn)了有史以來最嚴重的小兒麻痹疫情，人們害怕而無助，好在海拉細胞幫了大忙。研究人員用誘發(fā)小兒麻痹癥的脊髓灰質(zhì)炎病毒感染海拉細胞，通過觀測感染后細胞的形態(tài)變化，研發(fā)了小兒麻痹癥疫苗。

從此，海拉細胞在科學史上發(fā)揮了巨大的作用：人們利用海拉細胞研究致癌基因和抗癌基因，開發(fā)治療白血病的藥物;研究乳糖的消化、性病的傳染、長壽的秘密等科學謎題;試管嬰兒培育、基因復制過程、基因圖譜繪制等精尖生物技術(shù)的發(fā)展也離不開海拉細胞的幫助。

現(xiàn)在，世界多個著名生物實驗室都配有海拉細胞的培養(yǎng)試管，還有專門的生物工廠將海拉細胞制成商品，售賣給有需要的實驗室。據(jù)估算，如果把人們培養(yǎng)過的所有海拉細胞依次排開，總長度將超過10萬千米，重量高達5000萬噸。拉克斯就以這樣的方式“存活”至今。

生物體內(nèi)的癌細胞

既然海拉細胞在體外能長生不老，如果它們生長在生物體內(nèi)，能不能使生物得到永生呢？答案我們已經(jīng)知道了，如果癌細胞在人體內(nèi)不斷擴散，人類不但不能永生，反而會更快死亡。為什么會這樣呢？

正常細胞構(gòu)成的組織器官和被癌細胞占領的組織器官

首先，癌細胞是異質(zhì)化的細胞，這意味著同一種惡性腫瘤細胞在不同患者體內(nèi)或者同一患者的不同部位都可能不一樣。癌細胞之所以如此不同，根源在其遺傳物質(zhì)不穩(wěn)定，癌細胞本身就是正常細胞基因突變而成，所以即使是同一器官或組織的細胞，突變后也會變成不同的癌細胞。隨著異質(zhì)化程度的上升，癌細胞會越來越明顯地表現(xiàn)出與正常細胞不同的特性，包括免疫特性、生長速度、侵襲能力等各個方面的差異。

這些差異會導致癌細胞無法協(xié)同完成某一項任務。比如呼吸，膈肌和肋間肌共同收縮使人體吸進空氣，膈肌及肋間肌松弛時人體呼氣，這項胸腹部肌肉細胞習以為常的工作交給癌細胞也許會一塌糊涂。由于癌細胞生長速度不一致，有些細胞發(fā)育到可以收縮和舒張的程度時，另一些細胞已經(jīng)開始往其他部位擴散，還有的細胞可能剛剛分裂出來，這樣，癌細胞如何協(xié)作完成持續(xù)性的收縮、舒張工作呢？

不僅同一組織和器官的工作無法完成，癌細胞也無法形成多種組織和不同器官，因為它們不具有這樣的分化能力。分化是指干細胞發(fā)生生理和形態(tài)上的變化從而發(fā)育成多種細胞、組織和器官的過程，也許你要說，癌細胞的異質(zhì)化不就是類似的過程嗎？并非如此，因為癌細胞異質(zhì)化本質(zhì)是沒有方向和規(guī)則的，最終會變成什么樣子并不可控，幾乎不可能像正常細胞一樣分化成具有功能的組織和器官。即使癌細胞很巧合地分化成了具有不同形態(tài)和功能的細胞，它們也只會混亂地擠在一起，就像一堆胡亂組合的積木。

這堆胡亂組合的細胞還有一種可怕的能力，那就是不受限地生長。普通細胞在相互接觸時就會停止生長，但癌細胞不遵守這一規(guī)則，它們即便相互碰撞，也會你擠我、我擠你，繼續(xù)爭搶著變大、變多。因為這種特性，癌細胞能比普通細胞搶奪到更多的氧氣和養(yǎng)分供應，導致其他細胞紛紛死去。而隨著癌細胞越來越多，機體無法提供足夠的養(yǎng)分時，外部的癌細胞還會搶占內(nèi)部癌細胞的資源，使得內(nèi)部癌細胞也無法生存。最終結(jié)果就是，腫瘤邊長邊爛，外長內(nèi)爛，越長越爛，直到機體崩潰。

癌細胞組成的生物

不過，并不是所有由癌細胞組成的生物都無法生存，換一種活法，也許也能過得精彩。科學家們最近發(fā)現(xiàn)，營寄生生活的粘孢子蟲就是這樣一種特別的生物。

粘孢子蟲會寄生在環(huán)節(jié)動物、魚類、兩棲類、爬行類和哺乳類等多種動物身上，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的粘孢子蟲超過1100種。但即使類型和數(shù)量如此豐富，人們對這個物種的了解也并不多，因為它具有一些獨一無二的特點，人們很難跟蹤觀察并分類。雖然粘孢子蟲是多細胞生物，但是不具有其它動物具備的任何器官，身體由硬化的上皮包裹大量可以無限繁殖的細胞組成。粘孢子蟲寄生在宿主身上時會形成包囊并堆積成瘤狀，引起宿主組織充血或潰爛，機體缺氧和營養(yǎng)不足，直至宿主死亡，就像癌癥晚期的癥狀一樣。

最重要的是，粘孢子蟲的基因組成跟普通生物很不一樣，它沒有限制細胞生長和增殖的抑癌基因，沒有生產(chǎn)調(diào)控細胞凋亡的蛋白水解酶的基因，也沒有降解蛋白質(zhì)的酶的基因。因此，如果提供適宜的環(huán)境，粘孢子蟲可以永遠存活下去，沒有自然壽命限制。這樣看來，粘孢子蟲確實很像由癌細胞組成的生物，它也像我們期待的那樣可以長生不老！也就是說，癌細胞確實可以讓生物長生不老。

可是，粘孢子蟲是如何依靠簡單的細胞完成發(fā)育和生殖過程的，又為何能維持細胞的無限生長而不會被撐破身體？這些問題科學家還沒搞清楚。更何況，人類要完成的生理過程比粘孢子蟲要多得多，如果人體全部由癌細胞組成，又該如何保證這些生理過程的實現(xiàn)呢？想依靠癌細胞實現(xiàn)永生，人類還有很長的路要走。

粘孢子蟲體內(nèi)的細胞很像癌細胞（左圖為顯微鏡下的粘孢子蟲，右圖為染色后的粘孢子蟲。）