人類能長生不老嗎
人類能長生不老嗎 |
對永生的渴求,是我們人類永遠的心結。但與其追求壽命的延長或者永生,不如讓我們在有限的生命里,活得更加健康,更加精彩,更加有意義。
李兆棟
從2000多年前的秦始皇派徐福攜數千童男童女,東渡蓬萊仙山所求的長生不老仙方,到現代的「人體冷凍術」,長生不老或許是人類永恆的話題。
視線回到上世紀50年代,科學家從一位患有宮頸癌的名叫海瑞塔·拉克斯(Henrietta Lacks)的女性身上,得到現在全世界的生物醫學實驗室大概都會用到的細胞系——Hela的故事,這讓我們認識到:人類細胞的確能夠在體外實驗室里獲得永生。
20世紀初期,大多數科學家堅信細胞的永生能力。1912年諾貝爾生理學或醫學獎得主、法國外科醫生卡雷爾就堅定地認為,人體所有細胞都具有永生能力,只要生長環境和營養成分合適,它們都能無限分裂增殖。
不過,並非所有人都同意這個觀點。1961年,美國解剖學家海佛烈克研究發現,正常人類細胞在體外培養條件下只能分裂大約60次,進而步入衰老期,最終死去,稱為「海佛烈克極限」,從而駁斥了卡雷爾「一般正常的細胞具有永生性」的論點。而「海佛烈克極限」最終與20世紀30年代所發現的染色體端粒聯繫到一起,為我們揭開「細胞永生」的神秘面紗。
端粒是細胞遺傳物質的載體——染色體末端的DNA重複序列形成的一種特殊複雜結構,對染色體保持其結構完整性和穩定性至關重要。上世紀七八十年代,科學家意識到,由於遺傳物質DNA複製機制的特殊性,每經過一輪複製過程,親代染色體DNA的末端必然因無法得到複製而在子代中丟失,稱為「末端複製難題」,而由此必然導致染色體端粒不斷變短和染色體的不穩定,進而細胞衰老或死亡。這就是所謂的細胞衰老「端粒假說」,也解釋了前面提到的「海佛烈克極限」問題。
由此看來,端粒似乎成了揭示「海佛烈克極限」和「細胞永生」背後秘密的關鍵。1975年到1977年間,美國科學家伊麗莎白·布萊克本發現,端粒DNA是一段由極其簡短的DNA序列組成的成百上千的重複序列。
例如,人和小鼠的端粒DNA為TTAGGG的重複序列。1985年,布萊克本與她的博士生卡羅爾終於找到了參與端粒DNA延伸的端粒酶——謎團最終解開,我們也不禁再一次讚歎大自然設計之巧妙:端粒酶能夠通過精妙的機制合成出端粒DNA序列TTAGGG,添加到染色體的末端,維持端粒DNA的長度,解決了「末端複製難題」。這一系列科學研究,最終成就了布萊克本、卡羅爾以及他們的合作者、哈佛大學醫學院的傑克·紹斯塔克,讓他們得以共同分享了2009年的諾貝爾生理學或醫學獎。
在正常人體細胞中,端粒酶活性受到相當嚴密的調控,只有在某些需要不斷分裂的細胞當中,比如造血幹細胞和生殖細胞,才能檢測到端粒酶活性,而分化成熟的細胞一般不需要再進行分裂,端粒酶活性也已喪失。因此,如果將分化細胞進行體外培養,必然達到「海佛烈克極限」而進入衰老期,最終死去。
因此,癌細胞作為在某種意義上的永生細胞,必然需要突破「海佛烈克極限」,解決「DNA末端複製問題」。在細胞的癌變過程中,各種抑癌基因的缺失和癌基因的激活,雖然能夠給癌細胞這輛賽車鬆開剎車,加足油門,讓它得以飛速前進,但如果每行走一公里,汽車輪胎(細胞DNA)都要磨損的話,它總會有輪胎報廢,不能前行的一天。於是,「邪惡」的癌細胞選擇提高端粒酶的表達,重新激活端粒酶活性。在所有類型的癌細胞當中,大約90%的癌細胞選擇了這種策略,Hela細胞也是如此。
對端粒酶的研究,在一定程度上燃起了人們延長壽命,甚至追求長生不老的熱情和希望,以為找到了人類壽命「開關」。
很多以小鼠為對象的研究顯示,端粒酶TERT的表達確實能夠一定程度上延長它們的壽命,但同時也增加了癌症風險。多細胞高等動物,包括我們人類,無疑是高度複雜的新陳代謝系統。
「沉舟側畔千帆過,病樹前頭萬木春」,當我們過度關注生命過程中的某個分子機制的時候,往往很容易忘記生命活動整體的複雜性,忽略自然界的一些基本法則。我更相信,經過漫長的生命進化過程,通過與周圍的生存環境相互作用,人類的壽命極限早已寫入我們的基因當中,形成一個不可分割、牽一髮而動全身的整體——要想改變人類的壽命極限,或追求長生不老的話,我們恐怕只能從頭來過,重新設計一個全新的基因藍圖,而倘若果真如此,那樣的「人」,還屬於人類嗎?
也許,對永生的渴求,是我們人類永遠的心結。但與其追求壽命的延長或者永生,不如讓我們在有限的生命里,活得更加健康,更加精彩,更加有意義。正如2000年前,古羅馬哲學家塞內卡所說的,「生命如同寓言,其價值不在長短,而在內容」。
如此,當我們年華漸老,行將離去的時候,能坦然地對孩子說:我留給你的,是一個更加美好的世界。
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