◇◇新语丝(www.xys.org)(xys.dxiong.com)(xys.3322.org)(xys.xlogit.com)◇◇ “不死的细胞”疑云 ·方舟子· 卡雷尔是生物医学史上一位传奇人物,这倒不是因为他在1912年由于 在血管外科手术的开创性贡献而获得诺贝尔医学奖,而是因为他在同一 年做了一个更为惊人的培养“不死的细胞”的实验。 卡雷尔原是法国医生,1904年移民美国,到洛克菲勒研究所从事基础 研究。1910年,美国生物学家罗斯·哈里逊报告发明了体外培养技术,把 脊椎动物的组织从体内切割下来后,放在体液中培养,这些细胞不仅能够 存活,而且会继续生长和分裂。卡雷尔及其助手也试着把成纤维细胞从鸡 胚胎的心脏分离出来放在鸡血清中培养,每天更换培养液。从1912年1月 17日开始,他们培养了16个样本。到当年9月份,只剩下了一个样本还活 着,其他的都死了。 这时,卡雷尔发表论文宣布,他已找到了能让生物体组织在体外无限 生存下去的培养条件。这个硕果仅存的样本似乎验证了卡雷尔的预言,就 那么一直存活下去。卡雷尔后来几次发表论文报告这个结果。1938年,卡 雷尔离开洛克菲勒研究所,回到了法国。这个神奇的组织培养被他的合作 者埃布林带到了一家公司继续培养。卡雷尔在法国成为纳粹同伙,1944年 去世。两年后,埃布林人为停止了培养,将它扔掉。 也就是说,这些从鸡胚心脏分离的成纤维细胞被持续培养了34年。如 果考虑到有纪录的鸡的最长寿命为12年,这个实验似乎证明了只要给予合 适的环境,鸡的细胞就可以无限地分裂、生存下去,并没有内在的机制限 制细胞分裂的寿命。卡雷尔的这个实验经过夸大后(其中一个版本是,卡 雷尔让鸡的心脏在体外跳动了34年),不仅对学术界,对大众也有影响。 它似乎给了渴望长寿的人们一个希望:只要能找到合适的生活条件,人就 不会衰老。直到几年前,国内一家推销“抗衰老”假保健品的公司的宣传 材料还声称,卡雷尔的鸡细胞之所以能不死,是因为使用了他们推销的那 种“魔法分子”。 在卡雷尔做组织培养实验时,为了防止细菌污染,卡雷尔要求实验人 员像做外科手术一样全身穿戴防护服和面具。这么苛刻的实验条件使得很 多生物学家不愿意去重复该实验,那些下了决心去尝试的人也没有人能够 重复出卡雷尔的结果。即使在现在,用现代体外培养技术培养,也没有人 能让鸡成纤维细胞的存活时间超过44个月。 但是在1961年之前,没有人公开怀疑卡雷尔的实验结果。这一年,美 国生物学家海弗里克完成了一篇论文,报告他们在体外培养人的胚胎成纤 维细胞的结果。海弗里克用的方法是将细胞放进培养皿中培养,让它们分 裂、生长,直到铺满培养皿。在培养皿铺满一层细胞后,正常的细胞就会 停止增殖。然后,将其中一小部分细胞转移到另一个新鲜的培养皿中培养。 海弗里克发现,即使在最合适的培养条件下,成纤维细胞也无法无限增殖 下去,而是大概分裂了50代后就停止。 这篇论文被海弗里克投寄的第一家刊物退稿。审稿者指出:众所周知, 只要条件合适,细胞在体外可以无限分裂,肯定是他们的培养条件出了问 题。这篇论文在转投另一家刊物发表后,已成为上个世纪60年代发表的大 约2百万篇生物医学论文中被引用次数最多的论文之一,影响巨大。与卡 雷尔的实验结果不同的是,海弗里克的这个发现,后来被无数的实验室所 证实。脊椎动物正常体细胞的分裂次数是有限的,这种现象被称为“海弗 里克极限”。这个现象看来和衰老有关,但是究竟和衰老有何关系,到现 在也还不是很清楚。也有的细胞出现了突变,分裂次数不受限制,但是它 们的生长也失去了控制,变成了癌细胞。换言之,某些癌细胞不存在“海 弗里克极限”,可以无限分裂下去。 但是卡雷尔实验用的并不是癌细胞,而是正常的成纤维细胞,为什么 也会出现不死的奇迹?海弗里克认为是因为卡雷尔培养技术有问题,每天 更新的鸡血清不纯。当时的离心技术很粗糙,在血清中还含有新鲜的鸡细 胞,也就是说,卡雷尔在无意中不断地加入了新的细胞进去,而不是最开 始的那些细胞。 也有人早就怀疑其中有诈。1980年,芝加哥大学退休教授布克斯鲍姆 回忆说,他曾经在1930年去洛克菲勒研究所拜访过卡雷尔实验室。当时卡 雷尔在国外度假,由埃布林接待。埃布林带他参观了实验室,但是却不让 他看“不死的细胞”,声称担心受到污染。布克斯鲍姆背着埃布林找到了 一位女实验员,请她带他去看“不死的细胞”。结果他一眼就看出那些细 胞已经快死了,于是女实验员秘密告诉他:如果这个细胞系死了,卡雷尔 会很不高兴的,因此我们就时不时地往里面添加新的胚胎细胞。 对这个指控,卡雷尔实验的一位合作者反驳说,这名女实验员反对纳 粹,对卡雷尔的政治信仰很不满,想要败坏卡雷尔的学术声誉,她的说法 是靠不住的。其他参与卡雷尔实验的人则不愿意就此事发表评论。 那么,卡雷尔究竟是实验操作有误还是有意造假,我们到现在只有猜 测和孤证,不好下结论。有一点是肯定的:“不死的细胞”实验结果是靠 不住的。正常体细胞的分裂次数有限已被确认为一个科学事实。但是我们 也没有必要因此贬低卡雷尔做体外组织培育的成就。要知道,在卡雷尔做 实验的时候,抗生素还没有被发明出来。在现在,往培养液里添加抗生素 就可以有效地防止细菌污染,组织培育技术变得很简单,一名生物系高年 级本科生就可以做到。但是,在没有抗生素的年代,能够把一个组织培养 样本不受污染地持续培养了34年,即使有意无意地在不断地添加新细胞, 也算得上是一个传奇了。 2007.1.23. (《经济观察报》2007.1.29) (XYS20070129) ◇◇新语丝(www.xys.org)(xys.dxiong.com)(xys.3322.org)(xys.xlogit.com)◇◇