CCTV纪录片《真相:人体的秘密》:干细胞具有强大的再生能力!

日期: 2020-09-04
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人类的一生,将经历堪称地球生物中最为非凡的身体变化。


从一个单细胞长成一个能走路、会说话、有感情的人,在一系列隐藏的过程中,37万亿个细胞发生变化,使你一天可长高一厘米,成年后,你的身高可达婴儿期的四倍。在童年经历的影响下,你将拥有一个属于你的独特大脑,甚至到了老年,你的身体还会重新生长。


如今,科学家将通过研究整个过程,延长人类的寿命。



CCTV纪录片《真相:人体的秘密》:干细胞具有强大的再生能力!



我们生活在一个伟大的科技时代,科学家以全新的方式,揭示身体所隐藏的工作机制,分析人类如何学习、生长以及生存。央视CCTV纪录片《真相:人体的秘密》中讲述了“万能细胞”——干细胞如何再生新的皮肤、肝脏、血液。


你可能认为你了解自己,但如今你可能要重新思考这个问题。



01


从婴儿长到成年,你的人生是一个持续变化的过程。


当你成年时,你可能认为,成长的历程可以宣告结束了。但事实并非如此,因为人体非凡的成长过程,在你成年后仍会继续。所以,你的指甲需要剪短、你的头发需要修剪打理,这是你所能看到的生长现象,随着年龄的增长,你的身体内部也在持续的更新和再生。


你实际上比你看起来更年轻,因为构成你身体的数万亿个细胞在不断地再生更新。


铁人三项选手卢·霍兰德今年87岁,他完美的诠释了这个神奇的过程。


这是逃离恶魔岛铁人三项赛,要想活下来,就必须坚持游完2400米,横跨旧金山湾,然后是29公里的自行车骑行,以及将近13公里的长跑,你的身体必须保持巅峰状态。


到了这个年纪,很多人只能坐在沙发上歇着,卢却将自己的身体推向了极限。



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卢依然能参加比赛的原因在于,他身体的很大部分都没有到87岁。他的身体和大家的身体一样,都在经历着不曾间断的修复过程。从里到外,它仍在生长。


你的皮肤每个月都会完全换一遍,那就是超过一万亿个细胞,占你身体重量的16%;你的胃黏膜每2至9天更换一次;而肝脏的再生过程需要一年。


虽然我们认为,身体的细胞都可以分裂,但大多数细胞,从肌肉到血液再到神经,它们都自行复制。一种非常特别的细胞,负责这项工作,那就是你的干细胞。



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干细胞具备自我复制能力,它们藏在你的身体组织里,可以再生新的皮肤、肝脏或者血液。


尽管随着年龄的增长,细胞再生的活力将逐渐减弱。卢的身体和你的一样,每天仍会生长出新的细胞,有超过两亿个新细胞,专为这项比赛而生。



02


“旧金山有山,我在山上训练能呼吸到大量新鲜空气,但这个一个艰难的过程,我是说这是一项艰难的比赛。”


这个过程对卢来说可能很难,但我们的日常习惯,其实也在损害我们的身体。肺的表面会不断出现磨损,空气的热度和灰尘损坏脆弱的肺膜,因此,肺膜需要每两周左右更换一次。



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卢在不断给自己施压的同时,他的身体需要更多氧气才能坚持。于是,干细胞会不断补充红细胞,这意味卢在接受铁人三项的挑战时,他能获得身体所需的充足氧气。


红细胞流经薄薄的肺泡,将氧气带到身体的各个器官和肌肉,但红细胞的存活过程很艰难,红细胞需要费力地挤过毛细血管,在持续的机械应力之下,它们会在3个月后死亡。在长骨的骨髓深处,新的红细胞持续地生长,被称为原血细胞的干细胞分裂,并在2天后成熟,然后被释放到血液中,形成新的血细胞。


身体通过这个非凡的过程获得新生,有了红细胞的持续供给,卢得到了身体所需的氧气。


“有句话说得好,用进废退。大家都会问,你的膝盖怎么会没事,他们现在都装了人造膝盖,而我的膝盖保养的不错,有这对原装的膝盖,我才能参与这项比赛。”


身体的各个部位看似一成不变,但事实并非如此,你的骨骼在不断出现损伤,并且被这些分裂的干细胞替代,长出一根新的骨头,需要将近10年。卢现在87岁,他将第九次长出新的骨骼。


卢的经历证明,人类生长的神奇力量,可以使我们保持活力。


03


从婴儿到成人,人类将经历贯穿一生的成长之旅。如今,医学科学通过调控一生中永不停止的细胞生长和更新,延长人类的寿命。


随着年龄的增长,与生俱来的细胞再生开始变慢,因为身体的损伤和消耗不断累积。最终,我们的器官将衰竭,但如果生长出新的器官,结果又将如何。



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哈拉尔德·奥特博士试图利用我们对细胞生长的理解,在实验室培育出新器官,他是这个领域的先锋之一。


几年前,他的研究只是科学幻想,甚至到了今天,与奥特博士的研究有关的科学认知也非常有限,他试图利用干细胞培育可用于移植的人类器官。此时,他的目标是培育心脏。


“随着年龄的增长,很多疾病可导致器官功能丧失,最终,我们的器官将走向衰竭。因此,器官衰竭,是一种不可避免的疾病,这也是生命过程的结果。没错,身体最终会衰老退化,身体的一个或多个器官,可能被损伤或坏死,我们则希望找到解决这个问题的办法。“



人类的心脏很复杂,它不可能从零开始生长,因此,奥特博士将利用心脏的内部结构培育心脏。这颗医学研究用的心脏由器官捐献者提供,他用清洗剂去除老的心肌细胞,但完整的保留内部的支架结构是一个精细的工作。


“我们给心脏灌注不同的化学物质,这个过程持续了好几个月,当我们找到最佳的清洗剂混合比例时,我们有了一个令人兴奋的发现,因为细胞都消失了,但支架结构保留了下来。最终,我们得以借此开始培育一些功能性组织。”


蛋白质外壳保留了正常心脏的结构,但如果没有活跃的心肌细胞,心脏不可能正常工作。因此,奥特博士须通过干细胞培育心肌,他提取皮肤中的干细胞并进行重组,使其发挥胚胎干细胞的作用。


“为了再造一个可移植器官,一个正常工作的心脏,我们提取了皮肤细胞,并将其重编成为干细胞。然后我们提取这些干细胞,将它们转变成血管细胞或心肌细胞。当它们成熟到一定程度,当这些细胞知道自己将成为血管细胞或心肌细胞时,我们再将它们植入这些心脏的支架结构中。”



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奥特博士再造的心脏看起来跟我们的心脏很像,但它还不能被用于移植,因为新细胞还很年轻,它们更像胎儿的心肌细胞,科学家还需要进入下一个阶段,使器官像成人的心脏一样工作。


尽管这项研究不能让我们得到永生,但它可以加强身体的再生功能,使我们到了老年仍然能继续我们的生长之旅。



我们对人类生长的全新认识,意味着我们将在未来,增强再生能力,我们将有可能延长寿命,活得更健康,从而打破人类寿命的局限。


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