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人的细胞分裂次数只有 50 次,那么受伤会导致减寿吗?

这问题的前提“人的细胞分裂次数只有 50 次”是以讹传讹导致的误会。这种误会通常来自对海佛烈克极限的误解。

海佛烈克极限是人成纤维细胞在培养环境里传代的次数限制,成纤维细胞是已经分化的细胞,不能反映人体内的干细胞和生殖系细胞的性能。

“受伤”不会因“导致细胞被迫提前分裂”而“导致减寿”,受伤部位不会因“次数限制”而“提前衰竭”。

人们经常将海佛烈克极限和“端粒缩短导致衰老”的假说合并起来,将衰老归因于细胞分裂时端粒的缩短。那并不可靠。从 60 岁的老人体内取出的成纤维细胞在培养环境中的分裂次数往往并不会比从年轻人体内取出的明显减少。动物的各种细胞有着不同的性能,一些干细胞可以反复分裂成同种的干细胞、用端粒酶完全恢复端粒长度,动物在需要干细胞分化成体细胞来替换老旧细胞或损失的部分时,只需要拿出一部分干细胞去执行。你也可以考虑生殖系——要是生殖系细胞只能分裂 50 次、无法“重置倒计时”,那么在远古人类就会自动灭绝了。若生殖系细胞能“重置倒计时”,你不好期待由它们产生的其他所有细胞类型都不具有这能力。

无论端粒是否缩短,表观遗传信息丢失、代谢废物积累、转座子活动影响序列等都可能导致细胞不能再分裂。细胞处理这些问题的能力不一。在动物体内,干细胞往往没有表现出分裂次数限制(至少在动物的寿命之内不会耗尽分裂能力)。在人体内,不断替换皮肤、小肠绒毛、胃粘膜等的干细胞在一生中可以一直分裂,不会用完。

人体其他组织的干细胞也具有类似的性能,通常能在一百年左右的时间内保持一定的性能水准。就目前观察到的情况来看,人的造血干细胞的性能在 110 岁以上显著减退,此时其他器官也经常呈现慢性炎症、机能不全的状态。这些问题往往归因于少量功能失调的细胞,反映的是细胞间协调程度下降,可以作为抗衰老的研究方向。

可以参照:

有办法可以将分裂到极限的细胞分子重置回到初始状态?

  • 端粒酶被敲除的拟南芥的发育出现异常,寿命超过野生同类(Fitzgerald 等,1999 年;Riha 等,2001 年)。
  • 2015 年,约翰·拉穆纳斯等研究人员分成三次将 hTERT modRNA 递送到人的成纤维细胞和成肌细胞去延长端粒,发现海佛烈克极限最多只能各自增加约 28 次和约 3.4 次,细胞在端粒远远没耗尽的时候就不再分裂了[1]。经过数天的不应期之后再进行一次导入,可以让成纤维细胞再多分裂十几次。
  • 青鳉(Oryzias latipes)全身各组织终生有很高的端粒酶活性,但其端粒仍然在缩短,自然寿命有限[2]

人们已经发现了许多“端粒缩短与衰老并没有什么关系”的真核生物,例如草履虫的细胞功能降低并不伴有端粒缩短,白腰叉尾海燕的端粒随着年龄增长而延长,小军舰鸟的端粒缩短速度在 40 岁之后变得极慢。

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