科學（普）有道：HeLa細胞——世界上第一個永生的人類細胞系

HeLa宮頸癌細胞是第一個永生細胞系

HeLa細胞是第一個不朽的人類細胞系。該細胞系是在1951年2月8日從一位名叫亨麗埃塔·拉克斯的非裔美國婦女身上提取的子宮頸癌細胞樣本中生長出來的。負責樣品的實驗室工作人員根據病人姓和名的前兩個字母命名培養物，因此被稱為HeLa。1953年，西奧多·帕克(Theodore Puck)和菲利普·馬庫斯(Philip Marcus)克隆了HeLa，並免費將樣本捐贈給其他研究人員。該細胞系最初用於癌症研究，但HeLa細胞已經帶來了大量醫學突破和近1.1萬項專利。

永生意味著什麼？

正常情況下，人類培養的細胞在經過一定數量的細胞分裂後幾天內死亡，這一過程被稱為衰老。這給研究人員帶來了一個問題，因為使用正常細胞的實驗不能在相同的細胞(克隆)上重複，同樣的細胞也不能用於擴展研究。細胞生物學家喬治·奧託·吉從亨麗埃塔·拉克的樣本中取出一個細胞，讓它分裂，發現如果給予營養和合適的環境，培養物可以無限期存活。原始細胞繼續變異。現在，HeLa有許多菌株，都來自同一個單細胞。

研究人員認為，HeLa細胞之所以不會遭受程序性死亡，是因為它們保持著一種端粒酶的形式，這種酶可以阻止染色體端粒的逐漸縮短。端粒縮短與衰老和死亡有關。

使用HeLa細胞取得的顯著成就

HeLa細胞被用來測試輻射、化妝品、毒素和其他化學物質對人體細胞的影響。他們在基因定位和研究人類疾病，特別是癌症方面發揮了重要作用。然而，HeLa細胞最重要的應用可能是在研製第一種脊髓灰質炎疫苗。HeLa細胞被用來維持骨髓灰質炎病毒在人類細胞中的培養。1952年，喬納斯·索爾克(Jonas Salk)在這些細胞上測試了他的脊髓灰質炎疫苗，並實現量產。

使用HeLa細胞的缺點

雖然HeLa細胞系帶來了驚人的科學突破，但這些細胞也會帶來問題。HeLa細胞最重要的問題是，它們在實驗室中對其他細胞培養物的汙染程度很嚴重。科學家通常不會檢測他們細胞系的純度，所以在汙染問題被發現之前，HeLa已經汙染了很多體外細胞系(估計有10%到20%)。許多關於受汙染細胞系的研究不得不被拋棄。一些科學家拒絕讓HeLa進入他們的實驗室，以控制風險。

HeLa的另一個問題是它沒有正常的人類核型(細胞中染色體的數量和外觀)。亨麗埃塔·拉克斯有46條染色體(二倍體或23對染色體)，而HeLa基因組有76到80條染色體(超三倍體，包括22到25條異常染色體)。多餘的染色體來自於人類乳頭狀瘤病毒感染導致癌症。雖然HeLa細胞在許多方面與正常的人類細胞相似，但它們既不正常，也不完全屬於人類。因此，它們的使用是有限制的。

倫理同意和隱私問題

生物技術這一新領域的誕生引入了倫理方面的考慮。HeLa細胞的發現也帶來了這方面的問題。

按照當時的慣例，亨麗埃塔·拉克斯沒有被告知她的癌細胞將被用於研究。在HeLa流行多年後，科學家從拉克斯家族的其他成員身上提取了樣本，但他們沒有解釋進行測試的原因。在20世紀70年代，科學家們聯繫了拉克斯家族，試圖了解細胞具有攻擊性的原因。他們終於知道了HeLa的事。然而，在2013年，德國科學家在沒有諮詢拉克斯家族的情況下，繪製了HeLa的整個基因組並將其公之於眾。

1951年不要求向病人或親屬告知通過醫療程序獲得的樣本的使用情況，今天也不需要。1990年，加州最高法院摩爾訴加州大學攝政案裁定，一個人的細胞不是他或她的財產，可以商業化。

然而，拉克斯家族確實與美國國家衛生研究院(NIH)就獲取HeLa基因組達成了協議。接受NIH資助的研究人員必須申請獲得這些數據。其他研究人員沒有受到限制，因此有關拉克斯家族遺傳密碼的數據並不是完全保密的。

雖然人體組織樣本仍在繼續保存，但標本現在已通過匿名代碼進行識別。科學家和立法者繼續在安全和隱私問題上爭論不休，因為基因標記可能會導致關於非自願捐贈者身份的線索。