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海拉细胞对科学的贡献

HeLa细胞用肌动蛋白结合毒素phalloidin(红色)、微管(青色)和细胞核(蓝色)染色的多光子荧光图像。来源:美国国立卫生研究院(创造者:Tom Deerinck, NIGMS, NIH)

1951年,年仅31岁的亨丽埃塔·拉克斯(Henrietta Lacks)死于一种侵袭性宫颈癌,仅仅10个月前,她首次在约翰·霍普金斯大学(Johns Hopkins)接受子宫“结”的治疗。在医院治疗期间,从她的子宫颈取出了癌组织样本。这些细胞继续发展成为被称为海拉的不朽细胞系。

海拉细胞是不朽的,因为它们有一种过度活跃的酶端粒酶它可以防止染色体端粒的缩短,从而防止细胞衰老和细胞死亡。与其他癌细胞相比,HeLa细胞的增殖速度也异常快,并且具有污染其他细胞系的能力。

多年来,海拉细胞使世界各地的科学家在科学和医学上取得了巨大的飞跃。以下是其中5项杰出贡献。

1.根除脊髓灰质炎


乔纳斯·索尔克在20世纪50年代早期开发了一种脊髓灰质炎疫苗,但由于传统上使用的恒河猴细胞过于昂贵,无法进行如此大规模的研究,他一直在努力寻找一种方法来进行实地试验。1952年,人们发现HeLa细胞对脊髓灰质炎易感,但不会被脊髓灰质炎杀死,这使它们成为宿主细胞的理想来源。海拉细胞培养生产实验室是在塔斯基吉大学建立的,在它的鼎盛时期,每周运送的试管培养量在2万左右。我们现在为全球根除脊髓灰质炎完成了99%的任务


2.改进细胞培养方法


在塔斯基吉大学大规模生产和分发用于脊髓灰质炎疫苗测试的海拉细胞期间,首席研究员布朗和亨德森开创了新的细胞培养方案,如使用衬橡胶的螺旋盖瓶管和严格的QC措施。HeLa细胞的温度敏感性也促使研究人员使用多个孵化器,并引入新的运输解决方案,如Equitherm和绝缘运输集装箱。

Gartler的发现海拉细胞可以在空气中传播并污染其他培养物,这方面取得了巨大的进步细胞培养实践,以防止进一步昂贵的交叉污染。


3.染色体计数

Rebecca Skloot在她的书中描述道,亨丽埃塔·拉克斯不朽的一生,怎么了?1953年在德克萨斯州的实验室混在一起意外地使研究人员能够清楚地看到和计数他们正在研究的HeLa细胞中的每条染色体。在这一发现之后,Tijo和Levan开发了一种染色和计数染色体的技术,证明了人类体细胞有23对染色体,而不是之前认为的24。这对医学诊断具有重要意义,因为偏离23对染色体与各种遗传疾病有关,例如21三体和唐氏综合症。


4.基因组的映射


哈里斯和沃特金斯创造了1965年首次出现人兽杂交通过将HeLa细胞与小鼠细胞融合。尽管当时公众感到恐惧和不确定,但这一成就使基因定位到特定染色体的研究取得了巨大进展,并在后来的几年里推动了人类基因组计划。

5.人乳头瘤病毒(HPV)疫苗


在20世纪80年代,亨丽埃塔的细胞被Harald zur Hausen发现含有HPV-18他的发现获得了诺贝尔奖HPV和子宫颈癌之间的联系随后的工作导致了HPV的发展疫苗现在许多国家都在使用这种疫苗,以保护年轻女孩免受与宫颈癌相关的HPV感染。估计表明,HPV疫苗接种将有助于减少死亡人数子宫颈癌减少70%

除了这五个例子,海拉细胞还参与了许多其他科学和医学的突破性进展,从第一个成功克隆的细胞到第一个被送入太空的人类细胞。海拉细胞今天仍在实验室中广泛使用,因此它们的贡献可能会继续增长。
认识作者
安娜·麦克唐纳
安娜·麦克唐纳
科学作家
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