如果你突然得知那位因病去世了60多年的長(zhǎng)輩其實(shí)還“活著”,并且在全世界的實(shí)驗(yàn)室里被研究,至今繁殖了18000代,總重量達(dá)到5000萬(wàn)噸,你會(huì)作何感想? 一位黑人婦女67年前患上宮頸癌去世,她的癌細(xì)胞卻流傳了下來(lái)做科學(xué)研究。 而她的家人與子孫在她死后20年,才知道舉世聞名的海拉細(xì)胞原來(lái)是自己的“親戚”。
細(xì)胞分裂 癌細(xì)胞一旦在體內(nèi)找到了合適的落點(diǎn)“定居”下來(lái),災(zāi)難就降臨了。 它憑借頑強(qiáng)的生存能力和無(wú)限繁殖的特點(diǎn)在身體各個(gè)部位擴(kuò)散蔓延和制造傷害。 雖然在生物體內(nèi)威風(fēng)凜凜,幾乎無(wú)懈可擊。 但如果把它取出體外培養(yǎng)基中培養(yǎng),它又變成孱弱的“懦夫”,通常不出兩天就死亡。 因此以前很難對(duì)癌細(xì)胞進(jìn)行深入具體的科學(xué)研究,人類也只得任由癌細(xì)胞百般折磨而無(wú)計(jì)可施。
直到海拉細(xì)胞的出現(xiàn),人類才打破了對(duì)癌細(xì)胞固有的厭惡與恐懼。 這種在體外也能無(wú)限繁殖的永生癌細(xì)胞,偶然間開(kāi)創(chuàng)了生物學(xué)科新領(lǐng)域的研究。 它是人類與腫瘤這場(chǎng)世紀(jì)大戰(zhàn)中我方的俘虜,成為助力科學(xué)研究的功臣,但同時(shí)也引發(fā)了不少倫理爭(zhēng)論。
在當(dāng)今時(shí)代,醫(yī)生暗自取用癌癥病人的細(xì)胞是違規(guī)的,指不定又得進(jìn)一步激化醫(yī)患關(guān)系。 但在上世紀(jì)50年代的美國(guó),收集病人的細(xì)胞是合法的,而且沒(méi)有征求病人及家屬同意的習(xí)慣。 也多虧了喬治·蓋醫(yī)生一次擅自主張地將病人的奇特癌細(xì)胞留了下來(lái),才有如今研究?jī)r(jià)值巨大的海拉細(xì)胞系。
喬治·蓋醫(yī)生 蓋一直苦心試圖在實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)人體細(xì)胞,但就連頑強(qiáng)的普通癌細(xì)胞也無(wú)法試驗(yàn)成功。 直到一位非裔美國(guó)煙草農(nóng)婦女——海莉耶塔·拉克斯住進(jìn)了他所在的醫(yī)院,成為他的病人。 懷著第五個(gè)孩子的拉克斯陰道流血異常,疼痛難熬。 Henrietta Lacks 世代都是煙草農(nóng)出身,家境貧窮的她并沒(méi)有閑錢和時(shí)間到醫(yī)院就診。 后來(lái)了解到約翰霍普金斯醫(yī)院可以免費(fèi)為貧困的非裔美國(guó)人治病,才動(dòng)身前往。 但幸運(yùn)之神沒(méi)有降臨到這位悲慘的婦人身上,檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)拉克斯已經(jīng)是宮頸癌*晚期。 *注:宮頸癌主要是由于人類乳突病毒(HPV)長(zhǎng)期慢性感染子宮頸上皮細(xì)胞,細(xì)胞癌化導(dǎo)致的癌癥。另外,抽煙、常用避孕藥、多重性伴侶、不安全性行為等也是誘發(fā)宮頸癌的危險(xiǎn)因子。
宮頸癌病變示意圖 拉克斯從入院檢驗(yàn)之時(shí)就受到了蓋的高度關(guān)注。 因?yàn)樗哪[瘤形態(tài)與一般的宮頸癌腫瘤有著很顯著的差異。 通常宮頸癌腫瘤呈現(xiàn)像菜花一樣不平整的形貌。 但拉克斯的腫瘤卻像個(gè)紫色的葡萄一樣光滑,稍微一碰就會(huì)出血。 而令人奇怪的是,在三個(gè)月前,她才帶著這個(gè)“紫葡萄”完成了分娩。
免疫細(xì)胞大戰(zhàn)癌細(xì)胞 和大部分罹患宮頸癌的病人一樣,拉克斯也接受了放射治療。 放療是利用高能波照射腫瘤,實(shí)現(xiàn)殺死癌細(xì)胞的目的。 這種方法能維持人體其他器官組織的基本形態(tài)和機(jī)能,而且在癌癥早期具有高達(dá)90%的治愈率。 裝滿放射性鐳的試管被插入拉克斯的子宮頸,并縫合了起來(lái)。 盡管對(duì)拉克斯采取了一系列拯救措施,但還是抵不住癌細(xì)胞的侵略與擴(kuò)散。 這個(gè)可憐的婦女最終難逃癌癥的魔爪,去世了。 但她又不算真正意義上的死亡,因?yàn)樵谒恢榈那闆r下,她的活體細(xì)胞被悄悄保留了下來(lái)。 出于醫(yī)學(xué)研究者的本能,蓋禁不住對(duì)這種奇特癌細(xì)胞產(chǎn)生了強(qiáng)烈的好奇心。 于是在拉克斯鐳射放療手術(shù)的過(guò)程中,他除了完成手術(shù),還多做了一件事。 他取了一些癌細(xì)胞組織,帶到自己的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行培養(yǎng)。 他猜想這一次,長(zhǎng)期處于瓶頸的體外細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)也許可以取得突破性進(jìn)展。
果不其然,拉克斯的癌細(xì)胞沒(méi)有讓他失望。 在培養(yǎng)的第二天,它們就出現(xiàn)了生長(zhǎng)的跡象。 隨后,細(xì)胞以驚人的速度繁殖生長(zhǎng),每24小時(shí)數(shù)量就翻一番。 研究癌細(xì)胞培養(yǎng)30多年來(lái)一直無(wú)法攻克的難關(guān)終于守得云開(kāi)見(jiàn)月明。
海拉細(xì)胞增殖分裂 蓋及其團(tuán)隊(duì)很快就激動(dòng)地在電視節(jié)目中向大眾公布他們的發(fā)現(xiàn)成果。 他們?nèi)±怂姑值目s寫為這種細(xì)胞命名為“海拉細(xì)胞(Hela cell)”。 但沒(méi)過(guò)多久,讓科學(xué)家們欣喜若狂的海拉細(xì)胞徹底吞噬了拉克斯的生命。 而全世界的觀眾,包括拉克斯和她的家人在內(nèi),都不知道海拉細(xì)胞原來(lái)就取自這位悲慘的黑人煙農(nóng)婦女身上的癌細(xì)胞。
拉克斯和她的丈夫大衛(wèi) 欣喜過(guò)后科學(xué)家們驚異于海拉細(xì)胞奇特的性質(zhì),爭(zhēng)相投入研究。 而由于海拉細(xì)胞繁殖和生存能力極強(qiáng),它的子代很快被瓜分到世界各地的實(shí)驗(yàn)室中。 截止至2009年,全世界已經(jīng)有超過(guò)6萬(wàn)篇論文基于海拉細(xì)胞的研究。
海拉細(xì)胞風(fēng)靡全球科學(xué)界,引來(lái)無(wú)數(shù)人的關(guān)注與聚焦。 但直到拉克斯死后20年,科學(xué)家找到她的后代希望抽取他們的少量血液用作實(shí)驗(yàn),被蒙在鼓里的拉克斯后代才醒悟當(dāng)年昏暗的手術(shù)室里發(fā)生的一切。 他們起初是對(duì)當(dāng)時(shí)醫(yī)生醫(yī)德缺乏和擅自主張行為的氣憤、惱怒,而后也只能無(wú)奈接受。 實(shí)際上當(dāng)時(shí)拉克斯本人也對(duì)此毫不知情。 拉克斯的后代 和其它癌細(xì)胞一樣,海拉細(xì)胞也是由正常細(xì)胞癌變得來(lái),具有錯(cuò)誤填充的基因組。 正常人體細(xì)胞中含有46條染色體,而經(jīng)過(guò)突變的癌細(xì)胞染色體數(shù)目多達(dá)76~80條。 這是因?yàn)榛蚪M中出現(xiàn)未檢測(cè)到的細(xì)胞分裂時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤累積。 它們異于常態(tài)細(xì)胞地表現(xiàn)為增殖速度激增,同時(shí)在人體內(nèi)逃避了細(xì)胞凋亡。 但海拉細(xì)胞的增殖速度還要比普通的癌細(xì)胞更快。 錯(cuò)誤是一種很奇妙的東西,擾亂了正常秩序,卻成為癌細(xì)胞賴以生存的憑借。
染色體分離錯(cuò)誤直接造成的數(shù)目異常是突變癌細(xì)胞的誘因 海拉細(xì)胞又不淪為普通細(xì)胞,在體外的培養(yǎng)環(huán)境中也絲毫不影響它的繁殖與生長(zhǎng)。 這都得歸功于它過(guò)度活化的端粒酶*。 普通細(xì)胞在每次增殖后端粒酶的長(zhǎng)度會(huì)有所損失。 通常增殖約50次后細(xì)胞端粒酶無(wú)法繼續(xù)使用,達(dá)到海佛列克極限。 細(xì)胞隨即進(jìn)入程序性死亡。 而海拉細(xì)胞突變出了一個(gè)超能力:它的端粒酶不會(huì)因增殖而減短。 因此它能夠無(wú)限制地增殖生長(zhǎng),實(shí)現(xiàn)人類羨慕的“永生”。
*注:一種以自身RNA作為DNA復(fù)制模版,合成DNA序列的逆轉(zhuǎn)錄酶。
RNA逆轉(zhuǎn)錄示意圖 在人類對(duì)癌細(xì)胞的漫漫探索之路上,海拉細(xì)胞作為第一個(gè)實(shí)現(xiàn)在體外永生培育成功的人源細(xì)胞,可謂功不可沒(méi)。 打探清楚癌細(xì)胞的生長(zhǎng)機(jī)理之后,接下來(lái)人類扭轉(zhuǎn)局勢(shì),反而利用起海拉細(xì)胞的優(yōu)勢(shì)來(lái)深入研究其它病癥。 在拉克斯去世的那個(gè)冬天,美國(guó)就爆發(fā)了一場(chǎng)駭人聽(tīng)聞的小兒麻痹癥疫情。
小兒麻痹癥患者步態(tài)蹣跚 而海拉細(xì)胞讓當(dāng)時(shí)的科學(xué)家看到了一線希望。 他們用誘發(fā)小兒麻痹癥的脊髓灰質(zhì)炎病毒感染海拉細(xì)胞。 驚喜的是,病毒在海拉細(xì)胞中極易存活,而且在培養(yǎng)基中培育更便于研究觀察。 他們進(jìn)而觀測(cè)感染后細(xì)胞的形態(tài)變化,從中找到突破口,研發(fā)了小兒麻痹癥疫苗。 迄今為止,小兒麻痹癥疫苗已經(jīng)預(yù)防了超過(guò)65萬(wàn)起死亡案例,還降低了1300人患上終身麻痹的風(fēng)險(xiǎn)。
由于海拉細(xì)胞生命力十分頑強(qiáng),科學(xué)家們大膽地在它身上開(kāi)展了許多已有構(gòu)想的實(shí)驗(yàn)。 1954年科學(xué)家發(fā)明了一種分離單一細(xì)胞的方法,而后成功克隆海拉細(xì)胞。 這是人類第一次實(shí)現(xiàn)細(xì)胞克隆。 之后震驚全世界的著名克隆“多莉羊”也是以此為基礎(chǔ)完成的。 克隆羊多莉 1956年,在人類還沒(méi)有踏足太空的時(shí)候,海拉細(xì)胞就先人一步搭上前蘇聯(lián)的衛(wèi)星暢游宇宙了。 當(dāng)然,它們可不是單純地去逛逛,而是肩負(fù)著生物科學(xué)研究的艱巨任務(wù)。 后來(lái)科學(xué)家發(fā)現(xiàn),海拉細(xì)胞在太空中的繁殖速度更快。 也許地球已經(jīng)不能滿足海拉細(xì)胞的生活,太空才是它的歸屬吧。 搭載海拉細(xì)胞上太空的航天器 結(jié)核病、基因混合、HPV疫苗、原子彈爆炸對(duì)人體影響等研究過(guò)程中,也都能看見(jiàn)海拉細(xì)胞的蹤影,而且還有著舉足輕重的地位。 巨大的科研價(jià)值也推動(dòng)著它往商業(yè)化的方向發(fā)展。 美國(guó)就有一家專門出售海拉細(xì)胞的公司,周產(chǎn)量多達(dá)6萬(wàn)億個(gè)細(xì)胞,每瓶售價(jià)達(dá)到約250美元。 而豐厚的利潤(rùn)卻與拉克斯的后代一點(diǎn)關(guān)系都沒(méi)有,他們依舊忍受著貧困。 拉克斯已經(jīng)逝去,而她的細(xì)胞卻遍及世界各地。 實(shí)驗(yàn)室里將她的細(xì)胞群最大限度地加以研究利用。 人類生物學(xué)的不斷發(fā)展,有這位悲慘的黑人煙農(nóng)婦女的一份功勞。 雖然她到死的那一天都不知道,也想不到致使自己死亡的細(xì)胞會(huì)有這么大的效用。 而她的后代則面臨著家族細(xì)胞基因被暴露的隱私泄露問(wèn)題。 海拉細(xì)胞使人類科學(xué)受益半個(gè)多世紀(jì),得到了許多歌頌與贊美。 人們卻很容易遺忘這是海莉耶塔·拉克斯用生命代價(jià)換來(lái)的成果。 有的人死了,但她真的還活著,而且是永生。
*參考資料 Hela. Wikipedia. Xavier Faussadier. HeLa cells: Origin ofthis important cell line in life science research. Being bio-reactive. 2017. Khan F A. The Immortal Life of HenriettaLacks[J]. Journal of Ima, 2011, 43(2):93-94. SHANNA FREEMAN. How Hela Cells Work. How stuffworks. Joanna Moorhead. Henrietta Lacks: the motherof modern medicine. Medical research. 2010. 胡培菱. 海拉細(xì)胞的種族與道德?tīng)?zhēng)議,一段光榮又丑陋的醫(yī)療史. 2018. _____________ 作者系網(wǎng)易新聞·網(wǎng)易號(hào)“各有態(tài)度”簽約作者 |
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