CCTV紀錄片《真相:人體的秘密》:幹細胞具有強大的再生能力

kane說健康 發佈 2020-08-28T04:41:33+00:00

從一是單細胞長成一個能走路、會說話、有感情的人,在一系列隱藏的過程中,37萬億個細胞發生變化,使你一天可長高一厘米,成年後,你的身高可達嬰兒期的四倍。

人類的一生,將經歷堪稱地球生物中最為非凡的身體變化。


從一是單細胞長成一個能走路、會說話、有感情的人,在一系列隱藏的過程中,37萬億個細胞發生變化,使你一天可長高一厘米,成年後,你的身高可達嬰兒期的四倍。在童年經歷的影響下,你將擁有一個屬於你的獨特大腦,甚至到了老年,你的身體還會重新生長。


如今,科學家將通過研究整個過程,延長人類的壽命。



我們生活在一個偉大的科技時代,科學家以全新的方式,揭示身體所隱藏的工作機制,分析人類如何學習、生長以及生存。央視CCTV紀錄片《真相:人體的秘密》中講述了「萬能細胞」——幹細胞如何再生新的皮膚、肝臟、血液。


你可能認為你了解自己,但如今你可能要重新思考這個問題。


01


從嬰兒長到成年,你的人生是一個持續變化的過程。


當你成年時,你可能認為,成長的歷程可以宣告結束了。但事實並非如此,因為人體非凡的成長過程,在你成年後仍會繼續。所以,你的指甲需要剪短、你的頭髮需要修剪打理,這是你所能看到的生長現象,隨著年齡的增長,你的身體內部也在持續的更新和再生。


你實際上比你看起來更年輕,因為構成你身體的數萬億個細胞在不斷地再生更新。


鐵人三項選手盧·霍蘭德今年87歲,他完美的詮釋了這個神奇的過程。



這是逃離惡魔島鐵人三項賽,要想活下來,就必須堅持游完2400米,橫跨舊金山灣,然後是29公里的自行車騎行,以及將近13公里的長跑,你的身體必須保持巔峰狀態。


到了這個年紀,很多人只能坐在沙發上歇著,盧卻將自己的身體推向了極限。



盧依然能參加比賽的原因在於,他身體的很大部分都沒有到87歲。他的身體和大家的身體一樣,都在經歷著不曾間斷的修復過程。從裡到外,它仍在生長。


你的皮膚每個月都會完全換一遍,那就是超過一萬億個細胞,占你身體重量的16%;你的胃黏膜每2至9天更換一次;而肝臟的再生過程需要一年。


雖然我們認為,身體的細胞都可以分裂,但大多數細胞,從肌肉到血液再到神經,它們都自行複製。一種非常特別的細胞,負責這項工作,那就是你的幹細胞。



幹細胞具備自我複製能力,它們藏在你的身體組織里,可以再生新的皮膚、肝臟或者血液。


儘管隨著年齡的增長,細胞再生的活力將逐漸減弱。盧的身體和你的一樣,每天仍會生長出新的細胞,有超過兩億個新細胞,專為這項比賽而生。


02


「舊金山有山,我在山上訓練能呼吸到大量新鮮空氣,但這個一個艱難的過程,我是說這是一項艱難的比賽。」


這個過程對盧來說可能很難,但我們的日常習慣,其實也在損害我們的身體。肺的表面會不斷出現磨損,空氣的熱度和灰塵損壞脆弱的肺膜,因此,肺膜需要每兩周左右更換一次。



盧在不斷給自己施壓的同時,他的身體需要更多氧氣才能堅持。於是,幹細胞會不斷補充紅細胞,這意味著在接受鐵人三項的挑戰時,他能獲得身體所需的充足氧氣。


紅細胞流經薄薄的肺泡,將氧氣帶到身體的各個器官和肌肉,但紅細胞的存活過程很艱難,紅細胞需要費力地擠過毛細血管,在持續的機械應力之下,它們會在3個月後死亡。在長骨的骨髓深處,新的紅細胞持續地生長,被稱為原血細胞的幹細胞分裂,並在2天後成熟,然後被釋放到血液中,形成新的血細胞。


身體通過這個非凡的過程獲得新生,有了紅細胞的持續供給,盧得到了身體所需的氧氣。



「有句話說得好,用進廢退。大家都會問,你的膝蓋怎麼會沒事,他們現在都裝了人造膝蓋,而我的膝蓋保養的不錯,有這對原裝的膝蓋,我才能參與這項比賽。」


身體的各個部位看似一成不變,但事實並非如此,你的骨骼在不斷出現損傷,並且被這些分裂的幹細胞替代,長出一根新的骨頭,需要將近10年。盧現在87歲,他將第九次長出新的骨骼。


盧的經歷證明,人類生長的神奇力量,可以使我們保持活力。


03


從嬰兒到成人,人類將經歷貫穿一生的成長之旅。如今,醫學科學通過調控一生中永不停止的細胞生長和更新,延長人類的壽命。


隨著年齡的增長,與生俱來的細胞再生開始變慢,因為身體的損傷和消耗不斷累積。最終,我們的器官將衰竭,但如果生長出新的器官,結果又將如何。



哈拉爾德·奧特博士試圖利用我們對細胞生長的理解,在實驗室培育出新器官,他是這個領域的先鋒之一。


幾年前,他的研究只是科學幻想,甚至到了今天,與奧特博士的研究有關的科學認知也非常有限,他試圖利用幹細胞培育可用於移植的人類器官。此時,他的目標是培育心臟。


「隨著年齡的增長,很多疾病可導致器官功能喪失,最終,我們的器官將走向衰竭。因此,器官衰竭,是一種不可避免的疾病,這也是生命過程的結果。沒錯,身體最終會衰老退化,身體的一個或多個器官,可能被損傷或壞死,我們則希望找到解決這個問題的辦法。「



人類的心臟很複雜,它不可能從零開始生長,因此,奧特博士將利用心臟的內部結構培育心臟。這顆醫學研究用的心臟由器官捐獻者提供,他用清洗劑去除老的心肌細胞,但完整的保留內部的支架結構是一個精細的工作。


「我們給心臟灌注不同的化學物質,這個過程持續了好幾個月,當我們找到最佳的清洗劑混合比例時,我們有了一個令人興奮的發現,因為細胞都消失了,但支架結構保留了下來。最終,我們得以藉此開始培育一些功能性組織。」


蛋白質外殼保留了正常心臟的結構,但如果沒有活躍的心肌細胞,心臟不可能正常工作。因此,奧特博士須通過幹細胞培育心肌,他提取皮膚中的幹細胞並進行重組,使其發揮胚胎幹細胞的作用。


「為了再造一個可移植器官,一個正常工作的心臟,我們提取了皮膚細胞,並將其重編成為幹細胞。然後我們提取這些幹細胞,將它們轉變成血管細胞或心肌細胞。當它們成熟到一定程度,當這些細胞知道自己將成為血管細胞或心肌細胞時,我們再將它們植入這些心臟的支架結構中。」



奧特博士再造的心臟看起來跟我們的心臟很像,但它還不能被用於移植,因為新細胞還很年輕,它們更像胎兒的心肌細胞,科學家還需要進入下一個階段,使器官像成人的心臟一樣工作。


儘管這項研究不能讓我們得到永生,但它可以加強身體的再生功能,使我們到了老年仍然能繼續我們的生長之旅。



我們對人類生長的全新認識,意味著我們將在未來,增強再生能力,我們將有可能延長壽命,活得更健康,從而打破人類壽命的局限。


參考資料:

[1]CCTV央視科學教育頻道.

部分圖片來自網絡 侵刪

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