海拉細胞與其它癌細胞相比有什麼特殊之處?為什麼?

海拉細胞如此快的分裂速度有特殊性嗎?沒有與它相似的癌細胞嗎?


謝邀 @袁霖
海拉細胞的特殊之處歸結於兩點:
它是第一株人類分離培養的可以無限增殖的細胞系;
它是使用最為廣泛的人類細胞系。

海拉細胞在1951年從Henrietta Lacks的子宮頸癌組織分離出來。
在生物學性質方面,和其他的癌細胞系相比,海拉細胞並沒有明顯的特殊性。它既不是增殖能力最強的細胞系,也不是最容易培養的細胞系。

但是海拉細胞的重要地位無可替代。

海拉細胞作為第一個能在實驗室增殖的人類細胞系,被世界各地的研究人員廣泛使用,世界各地的實驗室用著來自同一細胞系的後代,積累了大量的實驗數據。基於前人的研究成果和不同實驗室的普遍使用,在海拉細胞基礎上的研究結果更容易找到參照,也更容易驗證。
因此,海拉細胞已經作為一個標準,相當於模式細胞用於生命科學的研究。(2013年被測序)

海拉細胞對生命科學乃至對人類的貢獻也是卓越的:
細胞分離和體外培養技術;
脊髓灰質炎疫苗的測試;
端粒酶的發現;
王曉東對細胞凋亡的研究……

雖然海拉細胞也存在一定的問題,比如細胞污染、傳代過程中細胞突變等等,但在未來較長一段時間內,海拉細胞還是會被各個實驗室廣泛使用。


突然看到幾年前的帖子,最近正好開始用這種細胞擴增病毒,來達這個題,發現上面的都沒有答到點子上。

首先,hela細胞是比普通的其他癌細胞擴增的快,基本不到24小時就能分裂一次。

圖中左邊是正常男性人體的23對染色體,右邊是hela細胞的染色體,有76-80個突變率非常高的染色體組成,其中有的染色體變的只有一個拷貝(正常的是兩個,一對同源染色體),比如2,3,6號染色體,有的變成了多拷貝,有三個,甚至是四個一樣的染色體。

產生的原因是因為人類乳頭瘤病毒將自己的病毒基因插入到p53基因的上游,導致突變蛋白的產生,p53是矯正複製過程中出現錯誤的一個重要的蛋白,如果沒有了校正機制,細胞DNA的複製錯誤就會被無限的保留下來,造成hela細胞如此嚴重的突變。

而相對於其他癌細胞,hela細胞之所以可以快速的複製,至少一部分的原因是因為hela細胞有著非常高效,活躍的端粒酶正常的細胞在不斷複製過程中,染色體兩端的端粒是在不斷的變短的,最後到了一定階段細胞就會凋亡,但是hela細胞裡面有著更加活躍的端粒酶,保證每次複製後,端粒酶都會修復端麗,保證了細胞無限的,快速的複製。

其次,hela細胞很可能因為快速增殖的能力,將其它的癌細胞out compete。 這個現象叫做hela-bomb

故事最早還是要叢Stanley Gartler的實驗開始說起,就是在實驗過程中,Stanley Gartler發現自己的用的18株不同的細胞系都是有相同的遺傳背景,然後這些遺傳背景基因都表明細胞是一個非洲裔人類的後裔個體,後來人們檢測了很多號稱不同於hela的其他細胞系,最後結果證明這些不同的細胞系其實就是hela細胞,可是這又是怎麼出現的呢? 原來是當hela細胞成功建立之後,很多人用相同的方法來建立其他癌細胞的細胞系,最終他們也獲得了穩定的細胞系,就假設就是新得到的肺癌細胞的細胞系等等,但是在建立細胞系的過程中,不知怎麼的混入了hela細胞,被hela細胞污染了。因為hela細胞的快速增殖,潛在的其它細胞已經被hela細胞淘汰掉了,最後的細胞系就是hela細胞。因為這個錯誤,很大一批研究成果最後都被證明是錯誤的,或者不相關的。

但是最後不得不說,hela細胞確實是開啟了現代細胞學,癌症研究,病毒學和生物技的術一個非常重要的先決條件。比如Hela細胞第一個牛逼的貢獻是在小兒麻痹症疫苗研究方面的貢獻,因為它的出現,在一年之內,人類有了對抗polio的疫苗。拯救了無數的患者。

最後,還有一個關於hela細胞的最大爭議就是細胞的貢獻者本人並不知道自己細胞被用於研究,甚至她的家屬也是很多年之後才知道的,而且沒有得到任何經濟利益的補償。

癌細胞的貢獻者是一個非洲裔的美國人,得知自己得病之後,去醫院檢查,醫生希望採集一塊樣品組織進行分析,但是在很偶然的情況下,他發現了患者的組織可以無限的增殖,於是就沒有通知患者的情況下建立了這個細胞系,同時將這個細胞送給個別的實驗室。甚至死者在死亡之前都不知道用自己癌症細胞建立的細胞系的存在。很多年以後,當hela細胞已經被很多生物公司商品化了之後,為這些公司帶來巨大的利潤,她的家人還是不清楚相關的情況,甚至有一次,公司們去採集hela孩子們的細胞樣品,希望可以用孩子的遺傳信息,來比較目前hela細胞的遺傳變化情況,他的孩子們還單獨的以為就是來檢測自己有木有癌症,故事到這裡聽起來還是有點可悲啊。

可喜的是,hela的故事觸動了無數人的神經,正是她的故事,催生了90年代關於參加科學實驗志願者的各種協定,一定要在實驗開始前告訴參與者,他們從實驗中潛在的可以得到什麼樣的好處,相關的可能結果是什麼樣子,等等的進步。

reference:
http://berkeleysciencereview.com/article/good-bad-hela/


謝邀 @袁霖

畫船聽雨眠排名第一的答案已經說的很清楚了,我沒有什麼要補充的了。

海拉細胞是宮頸癌細胞系,和其他癌細胞沒有什麼太大的區別。真要說區別,不同組織的癌細胞,突變和分子機制可能不一樣,這基本是所有癌症細胞的區別。

我現在偏重測序方面的研究,癌細胞這方面知道不多,抱歉。


沒人提2013年hela細胞測序的研究嗎?(http://www.nature.com/nature/journal/v500/n7461/full/nature12064.html)
hela是因為HPV18感染致癌的,通過測序發現致癌基因MYC被上游插入的HPV18病毒強力激活,也許這也能解釋hela細胞的生長特性。

有人還把hela 細胞認為是一個單獨的物種,因為它們染色體結構已經不一樣了,又有自己獨特的生態位等等,這個物種還有個拉丁名:Helacyton garleri


因為用的多,所以繼續用。這就好比為啥搞線蟲都用C. elegans、瀏覽器為啥都用JavaScript一樣。


謝邀。
Hela細胞是最早發現並被廣泛用於研究的癌細胞,從被發現一直在各種實驗被培養,存活至今。這個細胞是被HPV(人乳頭瘤病毒)感染的。所以如果要說區別,也就是這幾點了,發現的早,世界範圍內都被使用,易得,伴隨病毒感染。當然不同的癌細胞在分子機制上肯定有區別的,這裡就不多討論了。至於分裂速度,也不算太特殊吧,不同的癌細胞的細胞周期是不一樣的,無限分裂是腫瘤細胞的通用特點,具體的還是涉及到分子機制,比如周期調控相關基因的突變之類的。
相似的細胞有啊,我做的肝癌,通常使用的是HepG2細胞,條件合適長的飛快。
多說一句,Hela被研究的已經很清楚了,是一個模式細胞。


我想起了一個詞「永生」,但癌症卻又是終結人生命的利器…這到底是哲學問題還是醫學生物學問題?


沒有,出名是因為它是人類發現的第一株無限分裂增殖的細胞系。


@袁霖不好意思啦~我不太了解。謝謝你的邀請


謝邀。一直在忙,今天才有時間看知乎。海拉細胞屬於過度增殖的變異細胞。正常實驗室繁殖的細胞大多經過1~10代繁殖(有的書上寫50代),超過極限值仍繁殖的細胞具有不死性,可以一直增殖下去。海拉細胞就屬於此類細胞,如果移植條件好的話,日後可以繼續增殖下去。


Hela細胞分離自宮頸癌的活檢組織塊,是第一個可以在實驗室(體外環境)里良好生長的人類細胞。它的存在,推動了很多包括脊髓灰質炎疫苗、端粒酶等的研究。很多分子生物實驗室大概都有它的存在。


NCI60
http://www.nature.com/nrc/journal/v6/n10/full/nrc1951.html


海拉細胞是一種宮頸癌細胞,與其他癌細胞擁有相同的共性,沒什麼不同。當然不同部位的癌細胞也有一定的差異。海拉細胞出名的原因是它是人類最早期提取出的癌細胞系,擁有無限增殖能力的被視為不死細胞系。眾所周知正常人類細胞系是具有一定傳代限制的,海拉細胞現已在全世界各個實驗室傳代使用。


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