从古至今,长生不老一直是很多人的终极梦想。无论是我国古代帝王四处寻仙问药,还是后来国外的富豪为了寻求永生而将自己冰冻,人类追求长生不老这条路上的步伐从来都没有停止。但是截止到现在,仍然不存在“永生”的案例。
而构成人体的细胞的凋亡是无法避免的。但是近些年来,一些科学家却通过一些手段,让细胞“年轻了30岁”。这是如何做到的?长生不老,返老还童又是否能够实现?今天我们就来和大家聊一聊这些问题。
为何人类的细胞会不可避免的走向凋亡?为了让大家明白,为何长生不老难以实现,首先需要帮大家弄清楚,为何人类的细胞会不可避免地走向死亡。

我们都知道,人体中的一个细胞,可以通过有丝分裂分裂为两个细胞。这个过程叫做细胞的增殖。在有丝分裂的过程中,细胞核中双螺旋结构的DNA会解旋形成两个DNA单链。
在前期准备工作过程中,细胞会合成大量的脱氧核苷酸,这些脱氧核糖核酸是构成DNA的基本结构。在DNA进行解旋了之后,这些脱氧核糖核苷酸会根据单链DAN上的序列,与DNA进行结合。于是之前的DNA单链又重新的变回DNA双链。
随着细胞分裂的完成,这些不具有双螺旋结构的染色质会重新变成染色体。细胞的分裂也就完成了,一个细胞最终变成了两个细胞。而分裂过的细胞,随着自己的成熟,也会继续进行分裂增殖。
以上就是细胞分裂的过程。了解了这个过程,很多人都会产生疑惑,虽然细胞有自己的周期和寿命,但是只要一直保持分裂,人体中就会有源源不断的新细胞出现代替老细胞,那么,老细胞的凋亡,是不是就不会影响人体的健康了?答案显然是否定的。
这是因为细胞分裂的过程中,有一个叫做端粒的特殊结构,这个结构会限制细胞的无限分裂。
在1941年的时候,女性生物学家,也是后来的诺贝尔奖获得者——BarbaraMcClintock发现,细胞经历了一定次数的分裂之后,其端粒会消失。在端粒消失之后,染色体之间会相互融合,形成一个巨型染色体,细胞增殖将无法再继续进行。
于是,她开始怀疑,端粒就是细胞增殖次数的“限制器”。经过了漫长的研究,她发现,由于端粒的特殊结构,每次经过复制,端粒就会变短一些。往往经过了50到60次的分裂,端粒就会彻底消失,细胞就无法再进行继续分裂,真正地走向凋亡。
BarbaraMcClintock的研究成果证明,端粒的存在,限制了细胞的增殖次数。有一些细胞能够逃过端粒的限制,但是这些细胞的增殖会变得无序且混乱,这种情况就被我们成为癌变,而这些细胞就是我们常说的癌细胞。
端粒的发现使得那些企图让细胞寿命增长的科学家们转变了研究思路。终于,来自日本的诺贝尔奖获得者——山中伸弥博士,在这方面取得了突破。
科学家竟能将细胞年轻30岁,他们是如何做到的?“既然无法让细胞无限地分裂下去,就应该通过让细胞“返老还童”,进入新的分裂周期。”抱着这一理念,来自日本京都大学的山中伸弥博士发现了Oct4、Sox2、Klf4和cMyc这四个具有细胞重新编程能力的因子。
细胞在不断分裂的过程中,会随着时间的推移,它们的基因会被不断增加于时间相关的标记因子。这些因子就像是细胞释放出的信号,它们的存在,导致衰老细胞与年轻细胞表观遗传学的模式出现差异。
而三种因子,则可以让已经进入衰老的细胞,重新转化为年轻细胞,间接地帮助细胞获得更长久的寿命。根据2016年顶级学术期刊《细胞》的研究,三种因子的表达,可以使试验小鼠的寿命延长百分之三十以上。
山中博士的研究成果已经足够惊艳,但是在今年4月,一群来自于英国的科学家,在山中博士的研究基础上,取得了更大的突破。英国巴布拉汉研究所科学家在学术期刊上发文称,他们已经开发出了一种新方法,可以让已经高度分化的人类皮肤细胞“返老还童”30年。
这种方法的思路是通过山中伸弥博士发明的四种因子,将细胞已经衰老的细胞恢复成干细胞的状态。所谓干细胞,指的是还未经分化的细胞。
人体细胞在增殖的过程中,不仅会不停地分裂,而且在分裂的过程中还会出现分化。这些细胞会根据细胞中的标志性蛋白分化成不同的细胞,满足人体不同组织和器官的需求。
而那些未经分化的细胞,具有完成各种细胞的潜能。这种细胞就被称为干细胞。通常情况下,细胞的分化是不可逆的,也就是说,分化过多的细胞是无法恢复到干细胞的。
但是来自英国的这群科学家,使用了一种叫做“成熟期瞬时重编程”的技术,将衰老的细胞置于三种因子中两周以上。在这个过程中,细胞中与年龄相关的变化会被移除,细胞会暂时失去自己的特征,恢复到干细胞的状态。
科学家们将这个技术用于人体皮肤细胞的实验之中,结果发现已经非常衰老的人体皮肤细胞恢复到了初始状态,甚至开始产生胶原蛋白。这是皮肤细胞恢复年轻的重要标志。根据实验结果,科学家们认为,经过这种技术处理的人体衰老的皮肤细胞回到了30年前的状态。
这项技术的应用领域非常广泛。它可以用于治疗皮肤上的疤痕。我们知道,无论是烧伤烫伤还是物理损伤,皮肤在恢复的过程中都很容易留下疤痕,这是因为高度分化的皮肤细胞无法进行有效的恢复。而这项技术可以让皮肤细胞分化,回到干细胞的年轻状态。
除此之外,还有研究认为,这项技术可以用于治疗老年痴呆症。近些年来,一些研究证明,老年痴呆症跟一种叫做APBA2的基因有关。而这种基因只有在细胞衰老之后才会出现。如果这项技术可以让衰老的细胞重新回到干细胞的状态,就可以攻克老年痴呆症了。
“山中因子”的发现以及“成熟期瞬时重编程”的技术,都让人们对细胞的“返老还童”以及去分化有了新的认识,让人们看到了关于细胞研究的新世界。如果这些技术走向成熟,相信以后的应用领域会非常广。
细胞的返老还童能否让人类不再衰老?说起细胞返老还童这项技术,很多人首先想到的一定是利用它实现永生不老。但是以现有的技术,科学家们的这项研究真的能够帮助人类实现不老的愿望吗?答案显然是否定的。
首先,这项技术是不成熟的,它的大部分内容还停留在理论阶段。虽然科学家们已经通过这项技术对衰老的人体细胞进行了实验,并且取得了阶段性的成果。但是这不能表明这项技术可以应用于人体别的细胞之内。
其次,该技术的稳定性以及安全性还存在疑问。虽然这项技术让已经衰老了的人体皮肤细胞回到了年轻的状态,但是即使是科学家们,也很难保证,当人体出现了大量的返老还童的细胞之后,这些细胞是否会继续稳定的分裂和分化。
各种生物的生老病死是自然界运行最内在最基础的规律。虽然人类在探索长生不老的路上不断前行,但是就目前的科学技术来看,这一目标在短期之内是很难实现的。虽然人类无法停止或者是逆转衰老,但是我们可以通过在日常生活中的一些细节,减缓自己的衰老。
保持良好的作息习惯是减缓衰老的一个重要手段。尤其是在进入了中老年之后,大家一定要保证自己的作息规律,而且要保持高质量的睡眠。
除此之外,保持健康的饮食习惯也是减缓衰老的有效办法。高糖高热量的饮食方法,会导致人体细胞中的自由基增多,使得细胞更容易被氧化,加速人体的衰老。所以说,大家应该尽可能地保持清淡的饮食习惯,坚持低糖低热量的饮食方法。
最后的总结:在曾经的科学研究中,科学家发现,细胞的端粒会影响细胞的分裂次数,这也是限制细胞寿命的重要因素。但是在后来,“山中因子”以及“成熟期瞬时重编程技术”的发现,使得人类可以让细胞“返老化童”。
但是以上技术都还是非常不成熟的,而且可能会造成不稳定的后果。长生不老这个梦想不仅是现代科学目前仍然难以实现的,而且它可能是违背自然界客观规律的。虽然我们无法阻止衰老,但是我们可以延缓衰老,这需要大家在自己的日常生活中,做出多方面的努力。
参考资料:
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【2】.刘霞.“重编程”让皮肤细胞“返老还童”三十岁[N].,2022-04-11(004).
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