2022-06-04 14:59

海拉細胞是什么?一位癌癥生物學家解釋道

HeLa cells stained magenta with cyan nuclei

在一個令人驚奇的命運轉折中,殺死31歲的非裔美國母親亨麗埃塔·拉克斯(Henrietta Lacks)的惡性宮頸癌腫瘤,成了幫助生物醫學領域在20世紀蓬勃發展的重要工具。作為一名在日常工作中使用海拉細胞的癌癥研究人員,即使是我,有時也很難相信。

拉克斯的宮頸癌細胞以她姓和名的前兩個字母命名為“海拉”(HeLa),它們是不朽的,在大多數細胞死亡時仍在繼續分裂。這種能在無數代細胞中存活的能力使它們成為科學家在人類細胞上進行實驗的寶貴工具。

為什么海拉細胞很重要

在海拉細胞出現之前,科學家們希望找到一種在實驗室中培養和研究人類細胞的方法,以便進行不可能在活人身上進行的研究。當1951年拉克斯的宮頸癌細胞在培養皿中成功生長時,科學家們現在有了一種成本低廉且易于使用的細胞來源,這擴大了他們進行研究的能力。從脊髓灰質炎和COVID-19疫苗到癌癥研究和人類基因組測序,海拉細胞在許多科學發現和進步中發揮了巨大作用。

亨麗埃塔·拉克斯的故事也是一個持續的生物倫理學案例,因為這些細胞是在例行的宮頸癌活檢過程中從她身上取下的,然后在沒有征得她同意的情況下交給了研究人員,這在當時是常見的做法。拉克斯家族長期以來一直試圖對一些公司采取法律行動,他們認為這些公司不公地從亨麗埃塔的細胞中獲益。記者麗貝卡·斯科魯特在2010年出版的一本書中詳細描述了海拉細胞如何影響科學和拉克斯家族。

拉克斯一家一直不知道亨麗埃塔的細胞被采集了,直到《滾石》雜志記者邁克爾·羅杰斯 在她死后二十年才登記的。

但是拉克斯的細胞是如何永生的呢?

拉克斯并不知道她的子宮頸細胞感染了一種病毒,這種病毒會導致最常見的性傳播疾病之一:人類乳頭瘤病毒(HPV)。人類乳頭狀瘤病毒有150多種不同類型,但已知只有一小部分會導致宮頸癌。事實上,99.7%的宮頸癌患者HPV陽性。幸運的是,大多數感染高危hpv病毒的人都能在病毒癌變前清除病毒。接種HPV疫苗可預防90%以上的HPV相關癌癥。但10%的宮頸癌患者會患上癌癥。不幸的是,亨麗埃塔是其中一個不幸的人。

她的不幸幫助闡明了HPV的工作原理。自從1976年諾貝爾獎得主發現HPV在宮頸癌中的重要作用以來,包括我在內的許多科學家一直在研究HPV如何導致癌癥。

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雖然某些類型的HPV會導致皮膚上的疣,但某些高危型HPV會導致皮膚上的疣 Nes會導致癌癥。

兩種蛋白質

事實證明,這種病毒的致癌能力與它產生的兩種蛋白質有關。這些病毒蛋白可以靶向和破壞兩種主要的人類蛋白質,以防止癌癥,p53和視網膜母細胞瘤(Rb)。P53和Rb充當哨兵,確保細胞不會積累有害的基因突變,并在一定數量的周期后停止分裂。我的研究重點是HPV蛋白如何與不同類型的人類細胞(包括海拉細胞)中的腫瘤抑制蛋白相互作用。

大多數細胞在衰老到不能正常工作并自然死亡之前,會分裂40到60次左右。但HPV可以讓細胞永遠分裂,因為它們會攻擊那些阻止不受控制的分裂的哨兵。在拉克斯感染了HPV 18(第二常見的高危型病毒)后,她的宮頸細胞失去了產生這些哨兵的能力。沒有生長檢查,她的細胞就能無限分裂并“永生”——活到今天,既在試管中,也在他們促成的7萬次研究中。

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