海瑞塔·拉克斯 | Wikimedia Commons
永生的人类细胞
在霍普金斯大学工作的乔治·盖伊, 该校的医疗中心也是当时周围唯一一所接待黑人患者的机构 | Wikimedia Commons
分裂中的海拉细胞 | Josef Reischig / Wikimedia Commons
海拉细胞相比正常的细胞有更多的染色体 | Smirnov et al. / Folia Biologica (2006)
如果说细胞传代过程中的突变是天性使然,非战之罪的话,海拉细胞还做出了许多冒名顶替的事。海拉细胞对培养条件的适应性很强,细胞增殖又非常快,一旦污染了其他细胞培养容器,最后留下的十有八九是一瓶海拉细胞。HEp-2,一种被认为是基于喉鳞状细胞癌建立的细胞系,其实第一次被培养出来时,就已经被污染得只剩下海拉细胞了。已经发表的5700多篇基于HEp-2细胞系研究喉癌的论文,功夫其实全花在了宫颈癌上。
这种南辕北辙甚至不算新鲜,早在1966年斯坦利·加特勒就发现有18种常用的人工培养细胞,其实全是海拉细胞,史称海拉炸弹。1972年,苏联科学家宣布他们在癌症患者细胞里发现了癌症病毒,美国科学家要来样本一看,所谓苏联癌症患者细胞还是海拉细胞。
搭载海拉细胞的苏联人造卫星 | Pretenderrs / Wikimedia Commons
海拉细胞很早就进入了苏联,1960年苏联发射的第二颗人造卫星上就搭载了海拉细胞,用途是研究失重等太空环境对生理的影响。像这样测试不同物理、化学和生物因素对细胞的影响,应该是海拉细胞最常见的用途:它被用来测试核爆、x射线、沙门氏菌、HIV病毒……但是海拉细胞的第一份工作是用来测试疫苗。
造福人类的贡献
1951年美国爆发了小儿麻痹症,在没人提出注射消毒液这个奇思妙想的情况下,美国人拿出了疫苗。那怎么测试疫苗的有效性呢?理论上来说,如果疫苗有效的话,接种者的血清内会有能让病原失活的抗体。科学家把血清、病毒和海拉细胞放在一起,发现如果用了疫苗接种者的血清,病毒就没法感染海拉细胞,这就证明了疫苗的有效性。
口服脊髓灰质炎(小儿麻痹)疫苗 | Wellcome Library / Wikimedia Commons
第一次成功的人与动物细胞融合实验也是通过海拉细胞实现的,这个实验在奠定了细胞工程制药(比如中学课本上的单克隆抗体)技术的同时,还附赠了意外之喜:海拉细胞和小鼠细胞融合的产物,在一代代分裂过程中会逐渐失去人类染色体,这样,跟进观测每一代融合细胞,就能找到不同基因在染色体上的位置,而不必像从前一样辛辛苦苦培育和筛选突变体,这让基因组图谱的绘制变得触手可及。
美国国立卫生院的院长和海瑞塔的后人们 | NIH photo gallery / Wikimedia Commons
实际上,仅21世纪的最初十年,就有2008年的HPV导致宫颈癌、2009年的端粒和端粒酶对细胞寿命的影响两项诺贝尔生理学和医学奖是直接基于对海拉细胞的研究。
海拉细胞的间接影响更是广泛到难以置信:我们正在接种的科兴新冠肺炎疫苗,是用vero细胞(非洲绿猴肾细胞)来培养病毒,再加工成减毒疫苗,而细胞培养技术肇始于对海拉细胞的培养。现在非常成熟的冷链运输,也是在当年邮寄海拉细胞的基础上开创的。
Vero细胞新冠肺炎疫苗 | Governo do Estado de São Paulo / Wikimedia Commons
用海拉细胞验证的小儿麻痹症疫苗在保护了人类的同时,结束了从活猴子身上取细胞验证疫苗有效性的旧时代,挽救了不知多少猴子。甚至,由于最早的一个批量生产海拉细胞的机构工作人员全都是黑人,海拉细胞还在争取种族平等的斗争中发挥了作用。
终为人知的海瑞塔
海拉细胞功勋卓著,可是提供海拉细胞的人,在很长时间却是默默无闻的。海拉细胞的收集和培养者盖伊是一位高度遵守《希波克拉底誓言》的人,他认为透露患者的姓名会侵犯患者全家的隐私,于是宣布海拉细胞的供体是一位名叫海伦·L的“医学史上的无名女英雄”。这种模糊的发言让人对于供体的真实身份做出了各种荒诞猜想,其中一个非常出格的观点是,He La是美国无线电专家兼女星海蒂·拉玛(Hedy Lamarr),这位扩频技术和果体电影的先驱者可活到了2000年啊。
2010年出版的《永生的海瑞塔·拉克斯》 一书,讲述了海瑞塔的子女们发现海拉细胞来源于自己的母亲之后,生活从此被改变的纪实故事 | Oregon State University / Flickr
海瑞塔·拉克斯的全名,是1970年盖伊因为胰腺癌去世之后,霍普金斯大学在纪念文章里披露的。到了1973年,《自然》杂志刊发的一封来信指出,应当公开海拉细胞供体的真实身份,让她享受应得的名誉,对这位平凡、不幸、不知道自己做了什么的伟大女性的追思和纪念,才走上了正轨。
海瑞塔的墓地旁,关于她的生平的简介 | EMW / Wikimedia Commons
无论是海瑞塔还是我们自己,人无往不在枷锁之中,而打开枷锁的钥匙,毋庸置疑,是知识。
作者:马来之貘
本文来自物种日历,欢迎转发
如需转载请联系sns@guokr.com