自然界中动植物细胞分裂次数是有限的,只能分裂一定的次数,之后细胞就会启动凋亡程序。而癌细胞则不同,由于基因突变的关系,导致限制癌细胞分裂次数的基因无法被表达出来,最终癌细胞会一直执行分裂命令,不会停止。其中,控制细胞分裂次数的基因,就是我们所说的端粒DNA。 说起端粒,这里我们必须先说清楚一个生物学上的概念——“海佛烈克极限” 。科学家在上个世纪就做过实验,将人体胎儿的细胞提取出来,在体外培养。发现这些体细胞在生长条件充足的环境下,最多只能分裂60次。随后细胞群体就会停止分裂,进入衰老状态,最终死去。而体细胞只能分裂60次的现象,则被称为“海佛烈克极限”。 端粒就是其中控制细胞分裂的DNA,在细胞进行分裂时,染色体需要进行复制,在复制的过程中,端粒以及端粒酶都会参与其中。细胞每分裂一次,染色体两端的端粒就是缩小一段。而端粒之所以会变短,取决于DNA转录时,参与转录的端粒酶活性有关。 正常的细胞,内部的端粒酶活性是受到管控的,不能随意开启,是细胞最重要的催化酶之一。只有在生殖细胞、干细胞这种需要不断分裂的增殖细胞里,端粒酶的催化活性才会被激活。 而那些经过分化,进化出特定功能的成熟细胞,不再需要增殖了戒烟激活癌细胞,此时端粒酶的活性就会被抑制。此时你再将它们移到体外培养,就会因为端粒酶活性丧失,导致端粒复制过短,最终细胞进入衰老期,只能被迫死去。 与这些正常分裂、分化的细胞不同,癌细胞内部的遗传物质在转录时发生错误戒烟激活癌细胞,也就是基因突变,导致DNA内的一些基因片段被抑制或者缺少,使得癌细胞获得了无限分裂的能力。在细胞癌变的过程中,最开始内部的抑癌基因和癌基因都是正常运转的,只不过随着抑癌基因的缺失以及癌基因的激活,让癌细胞越来越刹不住车了。 不过癌细胞染色体两端的端粒也是会变短的,但“聪明”的癌细胞学会了如何“重新激活端粒酶活性”,这是现如今发现的所有癌细胞中,90%的癌细胞选择的策略。让端粒酶重新激活,使得癌细胞在分裂时,能完整地复制染色体两端的端粒,从而突破规则,实现无限分裂。 癌细胞依靠基因突变重新激活了端粒酶,这让人类科学家们看到了人类“永生”的机会。不过癌细胞的这种方法很危险,由于突破了规则,使得人体内部的营养物质、能量会在短时间内被癌细胞消耗,最终身体其它组织无法正常运转,导致机体死亡。 所以说,打破规则是要付出代价的,癌细胞最后的下场,就是和宿主同归于尽。这显然不是人类希望看到的,因此,科学家的目标,是如何有效地增加细胞分裂能力。这一天如果到来,人类或许就能实现“永生”。 (责任编辑:admin) |