第四章人體奧秘1

細胞的壽命

“神龜雖壽,猶有竟時,騰蛇乘霧,終為土灰。”這是三國時代著名軍事家兼文學家曹操的不朽詩句,意思是說,神龜、飛龍之類動物,雖然壽命很長,但是畢竟也有衰老、死亡的一天。確實,衰老作為生物發育的自然規律,是任何個體都逃脫不了的。以人為例,據學者研究,即使引起死亡的所有疾病因素都完全消除了,壽命的極限也隻有100多歲,而決不可能無限期地延長。

那麼,衰老——這位不受歡迎的“客人”,為什麼竟會如此頑固地降臨到每一個有生之靈呢?現代科學對於它難道就束手無策嗎?為了解開這一疑團,科學家曾經進行了不倦的探索。

人體軟組織的結構細胞,叫做成纖維細胞,如果把它放置在玻璃器皿中培養,那麼它將不斷生長和分裂,直至細胞群達到彙合狀態為止。即在整個培養物的表麵覆蓋一層有一個細胞那樣厚度的細胞群時,才由於“接觸抑製”而停止分裂。這時如果把細胞從“母培養瓶”中取出來,分成均等的兩半,倒入兩隻裝著新鮮營養基的培養瓶中,那麼它們將繼續分裂,一直到重新彙合為止。很明顯,這時細胞總數又增加了將近一倍。如果繼續分裂、培養,這幕戲還將繼續演下去。

那麼,如果我們不斷及時地調節細胞密度,更換培養基,使細胞永遠處於最適宜的環境中,它是不是會生生不息,永遠分裂下去呢?

過去人們曾以為細胞分裂就是一種更新過程,新的子細胞充滿了青春活力,於是“常分(裂)常新”,在分裂過程中,細胞將可能綿延永存。但是實驗事實卻推翻了這種天真的想法。

這項實驗是在美國加利福尼亞州的一個醫學中心進行的。科學家發現,在培養中,不管照料得多麼細致,人類正常成纖維細胞的分裂能力總有一個固定的限度,即在7~9個月時間內,胚胎細胞隻能進行50次左右的增殖,而不可能更長久地分裂下去。

當細胞分裂到接近50次的極限時,它將會出現許多典型的衰老征象,例如到達彙合狀態所需的時間大大延長了,接著,不管培養物更換多麼頻繁,或者培養得多麼長久,都不可能再度達到彙合狀態。最後,那個無情的時刻終於不可避免地降臨了——細胞經過各種各樣的退化,將無法阻攔地逐漸死亡。為了證明這種趨勢是細胞本身內在性質引起,學者們又設計了一項非常聰明的實驗。

大家知道,婦女的性染色體是XX型,男人是XY型,在顯微鏡下,3種細胞是可以區別開來的。現在科學家將已經分裂過10代的雌性細胞,與同等數量已經分裂過40代的雄性細胞混和在一起,以單獨培養的雌性細胞(也是已分裂過10代)和雄性細胞(已分裂40代)作為對照。這樣3種細胞,都用常規的方法進行培養,經過20代以後,再拿來仔細檢查。結果發現,混合培養皿中,所有雄性細胞都死亡消失了,剩下的是清一色雌性細胞。對照組(單獨培養)的情況也完全一樣,那瓶雌性細胞還在繼續分裂,而雄性細胞則早已全部死亡。

這個結果很能說明問題,它告訴我們:雄性細胞所以“全軍覆滅”,是由於自身先天特性所引起的,因為它的增殖世代已大大超過50代(40+20),累積起來的衰老傷痕,使它必然地趨於死亡。而從雌性細胞能夠繼續分裂的事實中看出,培養技術是並不存在什麼失誤的,因為否則的話,雌性細胞也會同樣遭殃。由此可見,成纖維細胞分裂的代數確實有一定限度,這個限度是由細胞本身某種先天因素所決定的,至少目前還無法用人為方法進行補救。

有人試驗,把分裂了20次的成纖維細胞冷凍起來,融化之後,發現它隻能再分裂30次。據說有一株細胞標本,在液態氮中保藏了13年,竟仍然記住自己的身世,解凍之後還是在原有基數上繼續分裂。這一事實似乎暗示我們,細胞內有著一個神秘的生物鍾,它在非常認真地記載著自己的分裂裏程!