長生不老與海拉細胞

人類早就意識到生命是如此短暫，因此對長生不老之術的追求也由來已久。秦始皇遣徐福等人東渡扶桑尋找長生不老藥，促使煉丹道士橫空出世，并導致煉丹文化興起，我國古代化學也因此得到跨越式發展。

雖然古人并沒有找到他們想要的不老之法，但在今天，科學家在細胞層面上獲得了一些或許能夠為我們揭示長生不老秘密的發現，其中就包括海拉細胞。

1950年9月19日，黑人女性海拉·拉克絲于美國約翰斯·霍普金斯大學醫院分娩，當時醫生并未診斷出她患有宮頸病變，她6周后復查也無任何異常。但在復查的3個月后，她被檢查出體內居然長了一塊腫塊，進一步檢查確認了腫塊是惡性腫瘤。

當時診斷她的醫生在翻看她的病歷時，發現了這一奇怪現象，并上報給了在細胞領域極具聲望的蓋伊博士。蓋伊博士在細胞領域從事研究長達20年，他苦苦尋求一種能夠離體培養的人體細胞。通過對海拉病灶組織的細胞進行培養，蓋伊發現，24小時內海拉病灶組織的細胞數量翻了一倍。后續的觀察表明，與40～50次繼代就凋亡的普通細胞相比，海拉細胞能夠無限次增殖，并且活力并不會減退！

這是一個里程碑式的發現，它標志著人類成功分離出了第一株體外培養的細胞系。為了紀念海拉，蓋伊將這個細胞系命名為“海拉”。

由于海拉細胞具有無限增殖、生長迅速和對多種病毒敏感等特性，它成了理想的細胞模型，在科學領域中做出了卓著的貢獻。例如，1953年，美國病毒學家索爾克正在進行脊髓灰質炎疫苗的研制，他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個棘手的問題，并促成了脊髓灰質炎疫苗的問世，最終拯救了無數人。海拉細胞自發現以來就成為病毒行為、基因的克隆和編輯等領域的理想細胞載體。

海拉細胞具有無限分裂的能力

但是，在很長一段時間里，人們并不清楚海拉細胞無限增殖的原因。最終揭開這個謎團的是美國生物學家索斯塔克、分子生物學家伊麗莎白和分子生物學家卡羅爾。他們三人共同揭示了端粒和端粒酶保護染色體的機制，并因此共同獲得了2009年諾貝爾生理學或醫學獎。

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復DNA（端粒）。端粒的作用是保持染色體的完整性并控制細胞分裂周期。正常情況下，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，端粒也會隨細胞分裂而逐漸變短。一旦端粒被耗盡，染色體開始受到損害，就會誘導細胞凋亡。

端粒限制了細胞的分裂極限

正常細胞的分裂極限大約是50次，根據發現者的名字，這個極限被命名為“海弗利克極限”。端粒酶的作用就是填補損耗的端粒。端粒酶能錨定在端粒上端，合成一段重復DNA序列，加到已經存在的重復DNA序列上，補充損耗的端粒長度。

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，這樣就保證了細胞可以進行無限次的快速復制。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，進一步引發基因突變而導致的。

科學家一直在研究端粒酶，希望有一天它能幫助人類延長壽命。

2011年，科學家研究了一只體內缺乏端粒酶的老鼠。這只老鼠因缺乏端粒酶而過早衰老，它嗅覺遲鈍，腦容量變小，并且無法懷孕。但當小鼠經過注射治療重新激活端粒酶后，其受損的組織不僅得以修復，同時老化跡象也出現了逆轉。這項研究再次驗證了機體衰老與端粒酶之間的關系：端粒酶可以讓老化的器官變得年輕，修復受損器官和組織。

海拉細胞的種種科研用途

科學家已經提出了延緩人類衰老的一個方法：找出端粒酶的激活機制，在一定范圍內活化人體的端粒酶，從而賦予細胞更持久的增殖能力。然而，我們還需要更多的證據去證明端粒酶與機體衰老之間的關系。畢竟生命是無數個機制互相調控的結果，單單改變端粒或許并不能讓我們活得更久。但無論如何，科學家都不會停止探索延長人類壽命的方法。