從個體到以細胞為研究

海拉細胞的不死傳奇

不死細胞就是 HeLa 細胞,是於 1951 年自美國婦女 Henrietta Lacks 的子宮頸癌組織中取出培養而成,並以她名字的縮寫被命名為海拉細胞(HeLa Cells)。當時拉克絲被診斷為患了宮頸癌。一位外科醫生從她的腫瘤上取下組織樣本,並在實驗室中進行培養。幾個月後,拉克絲離開了人世,可她的癌細胞卻在實驗室裡不斷分裂、生長,直到今天仍在繼續分裂繁殖。促使許多醫學科學界的重要突破,並且是歷史上第一個由體外培養存活下來的細胞。

人體細胞平均壽命120年年

直到現在,海拉細胞只要周圍有合適的溫度和足夠的營養,它們會不斷地分裂、生長。Hela 細胞的供獻讓五位科學家獲得諾貝爾獎,讓人類逐漸能控制癌症。不死細胞在世界各地的研究單位不斷的分裂,不斷提供人類研究細胞的資源。根據細胞分裂次數學說:人體細胞每2.4年更新一代。經實驗發現,人體細胞在培養條件下平均可培養50代,每一代相當於2.4年,稱為弗列克係數。 據此,人體細胞的平均壽命應為2.4X50=120年。

細胞生物工程技術的崛起

在研究細胞的過程中,我們相信關鍵在於細胞的周期性變化,要想健康長壽就必須保護細胞。細胞是除了病毒之外,所有具有完整生命力的生物的最小單位。我們從出生的第一天就啟動了細胞老化的原理,在細胞不斷分裂、複製並進行各自的特定功能時,它們也不斷在老化。新生細胞若不多於或更新速度快於衰老細胞,會造成衰老細胞的堆積和組織結構的退化。當組織器官因為細胞衰老而失去功能時,如果及時用健康的細胞來替換衰老病變的細胞,那麼它會迅速得到修復,繼續著我們的生命功能。
力限
粒線體

關於粒線體

我們細胞中有細胞質及細胞核,還有一種胞器叫做「粒腺體」,是我們細胞內的能量發電廠。我們所有器官的細胞都充滿了粒腺體,尤其是心臟、腦部、肌肉最多。我們所食用的食物在粒線體中和粒線體周圍被轉化成細胞能量(在細胞中稱之為 ATP)。

粒線體的氧化

粒線體主要藉由氧化磷酸化( oxidative - phosphorylation )產生細胞能量—腺嘌呤核苷三磷酸(adenosinetriphosphate; ATP)。由於粒線體耗氧量佔細胞的90%,因此產生的自由基也比細胞其他部位來得多,所以粒線體內的蛋白質、DNA、脂質受到攻擊的機會相對提高,傷害長期累積下來,就可能造成身體的老化及脆弱。

粒線體與衰老關係

粒線體在細胞內會增生,在有絲分裂後的細胞 (post-mitotic cells)也是一樣,粒線體的半衰期為8-23天,因細胞的類型不同而有所差別 。當粒線體DNA發生突變,會影響能量的產生,粒線體DNA裸露於細胞核外,容易遭受損傷。當人類衰老時,單個細胞內隨機產生的粒線體DNA突變皆可能限制粒線體功能。
亞健康
氧化壓力 -

因飲食習慣糖化會導致肌膚鬆弛、出現皺紋,並提高罹患疾病的風險。糖化所產生的AGEs也會生成活性氧、造成氧化壓力,最終成為引起發炎的契機。

人體發炎與反應 -

當人體發炎時,就會產生活性氧,並破壞體內抑制細菌或病菌的免疫機制。氧化壓力會造成體內細胞受損,受損的細胞正好是該被去除的對象,誘發人體出現發炎反應。

心血管疾病 -

血管發炎也是導致血管硬化的關鍵因素,要穩定血流必須仰賴具有彈性血管。世界衛生組織(WHO)日前宣布,2020年全球的死亡頭號殺手就是心血管疾病。

健康壽命 -

根據衛福部統計,台灣人從老病到死亡之前,平均會臥床 7.3 年。比起追求「壽命」Lifespan的數字,更應該追求的是「健康壽命」,也就是保持健康狀態、沒有嚴重或慢性病併發症的生存壽命。