长生不老与海拉细胞

人类早就意识到生命是如此短暂，因此对长生不老之术的追求也由来已久。秦始皇遣徐福等人东渡扶桑寻找长生不老药，促使炼丹道士横空出世，并导致炼丹文化兴起，我国古代化学也因此得到跨越式发展。

虽然古人并没有找到他们想要的不老之法，但在今天，科学家在细胞层面上获得了一些或许能够为我们揭示长生不老秘密的发现，其中就包括海拉细胞。

1950年9月19日，黑人女性海拉·拉克丝于美国约翰斯·霍普金斯大学医院分娩，当时医生并未诊断出她患有宫颈病变，她6周后复查也无任何异常。但在复查的3个月后，她被检查出体内居然长了一块肿块，进一步检查确认了肿块是恶性肿瘤。

当时诊断她的医生在翻看她的病历时，发现了这一奇怪现象，并上报给了在细胞领域极具声望的盖伊博士。盖伊博士在细胞领域从事研究长达20年，他苦苦寻求一种能够离体培养的人体细胞。通过对海拉病灶组织的细胞进行培养，盖伊发现，24小时内海拉病灶组织的细胞数量翻了一倍。后续的观察表明，与40～50次继代就凋亡的普通细胞相比，海拉细胞能够无限次增殖，并且活力并不会减退！

这是一个里程碑式的发现，它标志着人类成功分离出了第一株体外培养的细胞系。为了纪念海拉，盖伊将这个细胞系命名为“海拉”。

由于海拉细胞具有无限增殖、生长迅速和对多种病毒敏感等特性，它成了理想的细胞模型，在科学领域中做出了卓著的贡献。例如，1953年，美国病毒学家索尔克正在进行脊髓灰质炎疫苗的研制，他急需理想的细胞载体检验疫苗效果。海拉细胞的发现解决了这个棘手的问题，并促成了脊髓灰质炎疫苗的问世，最终拯救了无数人。海拉细胞自发现以来就成为病毒行为、基因的克隆和编辑等领域的理想细胞载体。

海拉细胞具有无限分裂的能力

但是，在很长一段时间里，人们并不清楚海拉细胞无限增殖的原因。最终揭开这个谜团的是美国生物学家索斯塔克、分子生物学家伊丽莎白和分子生物学家卡罗尔。他们三人共同揭示了端粒和端粒酶保护染色体的机制，并因此共同获得了2009年诺贝尔生理学或医学奖。

端粒酶是一种由催化蛋白和RNA模板组成的酶，可合成染色体末端的重复DNA（端粒）。端粒的作用是保持染色体的完整性并控制细胞分裂周期。正常情况下，细胞每分裂一次，染色体末端就会损耗一点，而端粒就像是加在染色体上的帽子，可以避免染色体受损，端粒也会随细胞分裂而逐渐变短。一旦端粒被耗盡，染色体开始受到损害，就会诱导细胞凋亡。

端粒限制了细胞的分裂极限

正常细胞的分裂极限大约是50次，根据发现者的名字，这个极限被命名为“海弗利克极限”。端粒酶的作用就是填补损耗的端粒。端粒酶能锚定在端粒上端，合成一段重复DNA序列，加到已经存在的重复DNA序列上，补充损耗的端粒长度。

研究发现，海拉细胞拥有非常高效、活跃的端粒酶，可以一次次地把端粒重新加上去，让端粒再生，这样就保证了细胞可以进行无限次的快速复制。这一改变是由HPV病毒将DNA插入宿主细胞中，致使P53蛋白失活，进一步引发基因突变而导致的。

科学家一直在研究端粒酶，希望有一天它能帮助人类延长寿命。

2011年，科学家研究了一只体内缺乏端粒酶的老鼠。这只老鼠因缺乏端粒酶而过早衰老，它嗅觉迟钝，脑容量变小，并且无法怀孕。但当小鼠经过注射治疗重新激活端粒酶后，其受损的组织不仅得以修复，同时老化迹象也出现了逆转。这项研究再次验证了机体衰老与端粒酶之间的关系：端粒酶可以让老化的器官变得年轻，修复受损器官和组织。

海拉细胞的种种科研用途

科学家已经提出了延缓人类衰老的一个方法：找出端粒酶的激活机制，在一定范围内活化人体的端粒酶，从而赋予细胞更持久的增殖能力。然而，我们还需要更多的证据去证明端粒酶与机体衰老之间的关系。毕竟生命是无数个机制互相调控的结果，单单改变端粒或许并不能让我们活得更久。但无论如何，科学家都不会停止探索延长人类寿命的方法。