Hela細胞系是源自一位名叫HenriettaLacks美國黑人婦女海瑞塔?拉克斯的宮頸癌細胞的細胞系。一位外科醫(yī)生從她的腫瘤上取下組織樣本，并在實驗室中進行培養(yǎng)，仍被不間斷的培養(yǎng)。這名美國婦女在1951年死于該癌癥。為了讓拉克斯保持匿名，此細胞株原宣稱是依“HelenLane”命名。

不同于其他一般的人類細胞，此細胞株不會衰老致死，并可以無限分裂下去。此細胞系跟其他癌細胞系相比，增殖異常迅速。在醫(yī)學界海拉細胞被廣泛應用于腫瘤研究、生物實驗或者細胞培養(yǎng)，已經(jīng)成為醫(yī)學研究中非常重要的工具。

海拉細胞圖片

Hela細胞的誕生

1951年，美國馬里蘭州的一位婦女海瑞塔·拉克斯(Henrietta Lacks)因為腹痛，到附近的約翰·霍普金斯醫(yī)院進行檢查。醫(yī)生在她的子宮頸上發(fā)現(xiàn)了一個紫色的腫瘤。這個“紫葡萄”模樣的腫瘤表面光滑，稍微一碰就會流血。經(jīng)診斷，拉克斯屬于晚期宮頸癌，并很快做了手術。

但拉克斯并不知道，當她躺在手術臺上的時候，實施手術的外科醫(yī)生還做了另一件事情。在沒有告知患者的情況下，這位醫(yī)生取下了腫瘤組織的樣本。當時，他正因為對良性腫瘤的激進治療而備受爭議，他希望對不同類型的宮頸癌細胞進行培養(yǎng)，從而證明自己的論斷。

樣本被送到醫(yī)院的組織培養(yǎng)研究中心。研究中心的喬治·蓋伊(George Gey)正在進行另外一項研究：在人體外培養(yǎng)癌癥細胞，以解釋癌癥產(chǎn)生的原因，從而找到治療方法。

在過去的30年里，蓋伊和同事們嘗試培養(yǎng)了許多癌細胞，但每次那些癌細胞總是很快死掉，即使有少量的“幸存者”，它們也根本不會生長，無法滿足研究的需要。

但拉克斯的癌細胞卻出現(xiàn)了例外：在培養(yǎng)的第二天，它們就出現(xiàn)了生長的跡象。隨后研究員們興奮地發(fā)現(xiàn)，這些癌細胞似乎有著無限生長的能力：每隔24小時數(shù)量就增加一倍。蓋伊知道，這就是他要找的“長生不老”細胞。蓋伊博士分別取海瑞塔·拉克斯的姓和名的前兩個字給細胞命名。從此，海瑞塔·拉克斯變成了海拉(HeLa)。在不到兩年的時間里，HeLa細胞迅速傳遍世界，成為無數(shù)科學家的研究工具。

HeLa細胞系被George Gey分送給眾研究單位，并用作癌癥模式細胞研究。HeLa細胞系也被用作研究細胞信號傳導，在幾十年的研究過程中，Hela細胞被提供給了世界各地的研究機構，用于癌癥研究和制藥等。海拉細胞曾被用于調(diào)查原子彈爆炸對人體造成的影響，也曾搭載美國和蘇聯(lián)的火箭升空，被人們用于研究失重狀態(tài)下的細胞增殖。HeLa細胞幫助科學家們開創(chuàng)了許多傳奇的故事。

Hela細胞特點

1.可以連續(xù)傳代;

2.細胞株不會衰老致死，并可以無限分裂下去;

3.子宮頸癌細胞的細胞系;

4.此細胞系跟其它癌細胞相比，增殖異常迅速;

5.感染性極強。

Hela細胞系是被人類乳突狀瘤病毒第18型(Humanpapillomavirus18)轉化的，和正常子宮頸細胞有許多不同。

已證實Hela細胞系難以控制。此細胞系有時會污染同一實驗室的其他細胞培養(yǎng)物(cellculture)，干擾生物學的研究。污染程度難以估計，因為研究人員很少檢定已確立細胞系的本質(zhì)和純度。據(jù)說有相當數(shù)目的體外細胞系(invitrocelllines)其實就是HeLa細胞系，因為原先的細胞株已被快速增殖的HeLa細胞系污染物取代了。

有學者認為此細胞系是一新的物種，因為此細胞株能自行繁殖和散布。在1991年此細胞株被命名為Helacytongartleri。

Hela細胞生長奇快，甚至超越一般癌細胞。Hela細胞經(jīng)歷細胞分裂時可維持端粒酶活性以維持端粒長度，一般細胞的端粒會隨著老化而變短，終至細胞死亡。海樂細胞利用此機制避開海佛烈克極限(Hayflicklimit)。

Hela細胞遺傳關系

得益于海拉細胞，基因檢測的原理才被發(fā)現(xiàn)。1953年，一位用海拉細胞進行實驗的研究人員發(fā)現(xiàn)，一種名為蘇木素的著色劑能夠讓細胞核的染色體清晰可見，利用這一發(fā)現(xiàn)，科學家成功找出了唐氏綜合癥等疾病的遺傳聯(lián)系，并逐漸掌握遺傳性疾病的診斷方法。 [1]

1954年，海拉細胞幫助科學家實現(xiàn)了細胞克隆?？茖W家利用其具有頑強生命力的特征，發(fā)明了一種分離單一細胞的方法，并讓其存活足夠長的時間來復制和創(chuàng)造一個自身的完美拷貝。這一重大突破為動物克隆、基因療法、試管受精和干細胞分離等尖端生物醫(yī)學奠定的基礎。

1965年，海拉細胞幫助實現(xiàn)了基因混合。通過將海拉細胞和小鼠細胞融合，人類首次創(chuàng)造了跨物種混合體?；蚧旌霞夹g不僅讓人們成功繪制人類基因圖譜、進行血型鑒定，也帶動了抗癌藥物赫塞汀的發(fā)明。另外，小鼠和人的海拉細胞中的氯霉素抗性的遺傳屬于染色體處遺傳，該抗性和線粒體有關。

1973年，科學家利用海拉模型沙門氏菌的擴散，測定其傳染性，研究其在人體細胞中的活動。

1993年，研究人員讓海拉細胞感染結核桿菌DNA，明白了細菌如何侵襲人類細胞。

Hela細胞應用

在以后的歲月中，海拉細胞被提供給了世界各地的研究機構，用于癌癥研究和制藥等。海拉細胞曾被用于調(diào)查原子彈爆炸對人體造成的影響，也曾搭載美國和蘇聯(lián)的火箭升空，被人們用于研究失重狀態(tài)下的細胞增殖。據(jù)醫(yī)學及生物學數(shù)據(jù)庫“PubMed”顯示，與海拉細胞有關的論文數(shù)超過了65000份。進入21世紀以來，已經(jīng)有5個基于海拉細胞的研究成果獲得了諾貝爾獎，其中包括“發(fā)現(xiàn)HPV”、“發(fā)現(xiàn)及開發(fā)綠色熒光蛋白質(zhì)”等。

海拉細胞已經(jīng)成為醫(yī)學研究中十分重要的工具。據(jù)推算，迄今為止培養(yǎng)出的海拉細胞已經(jīng)超過了5000萬噸，其體積相當于100多幢紐約帝國大廈。當年，拉克絲并不知道自己的細胞已經(jīng)被用于醫(yī)學研究。1951年10月4日，由于癌癥擴散到了全身，拉克絲病逝于約翰·霍布金斯大學醫(yī)院隔離病房。拉克絲的遺體，被埋葬于自家的庭院，連墓碑也沒有樹立。令人感到惋惜的是，直到20多年之后，拉克絲的家屬才知道海拉的細胞依然存活，繼續(xù)為人類健康發(fā)揮著積極作用。

海拉細胞系被George Gey分送給眾研究單位(并未通知拉克斯本人也未得到她的許可)，并用作癌癥模式細胞(model cancer cells)研究。HeLa細胞系也被用作研究細胞信號傳導(cellular signal transduction)。

1952年，研究人員用各種從腮腺炎、麻疹到皰疹疾病組織分離來的病毒感染Hela細胞，由此現(xiàn)代病毒學產(chǎn)生。這一學科的產(chǎn)生對疫苗研制、抗病毒療法及生物武器研究具有開創(chuàng)性的意義。同年研究人員發(fā)現(xiàn)海拉對脊髓灰質(zhì)炎易感，開啟了它在迄今為止用量最大的疫苗領域實驗中的應用。

1953年，一位用Hela細胞進行實驗的研究人員發(fā)現(xiàn)，一種名為蘇木蘇的著色劑能夠讓細胞核的染色體清晰可見。利用這一發(fā)現(xiàn)，科學家成功找出了唐氏綜合癥等疾病的遺傳聯(lián)系，并逐漸掌握遺傳性疾病的的診斷方法。

1954年，Hela細胞幫助科學家實現(xiàn)了細胞克隆?？茖W家利用其具有頑強生命力的特征，發(fā)明了一種分離單一細胞的方法，并讓其存活足夠長的時間來復制和創(chuàng)造一個自身的完美拷貝。這一重大突破為動物克隆、基因療法、試管受精和干細胞分離等尖端生物醫(yī)學奠定了基礎。

1956年，海拉細胞先于人類，隨一顆前蘇聯(lián)衛(wèi)星進入太空，開始被用于太空生物學研究。美國宇航局后來還在首次載入航天飛機中攜帶了海拉細胞，并發(fā)現(xiàn)癌細胞在太空中繁殖更快。1984年，一名德國病毒學家利用海拉細胞證明了人乳頭狀病毒(HPV)會導致癌癥，這項發(fā)現(xiàn)后來讓這名德國人獲得了諾貝爾獎，也向HPV疫苗的成功研制邁出了第一步。

1960年，Hela細胞先于人類，隨一顆蘇聯(lián)衛(wèi)星進入太空，開始被用于太空生物學研究。美國宇航局后來還在首次載人航天飛機中攜帶了Hela細胞，并發(fā)現(xiàn)癌細胞在太空中繁殖更快。

1965年，Hela細胞幫助實現(xiàn)了基因混合。通過將海拉和小鼠細胞融合，人類首次創(chuàng)造了跨物種混合體?；蚧旌霞夹g不僅讓人們成功繪制人類基因圖譜、進行血型鑒定，也帶動了抗癌藥物赫塞汀的發(fā)明。而且已經(jīng)證明小鼠和人的Hela細胞中的氯霉素抗性的遺傳屬于染色體外遺傳，其抗性和線粒體有關。

1973年，科學家利用Hela模型沙門氏菌的擴散，測定其傳染性，并研究其在人體細胞中的活動。

1984年，一名德國病毒學家利用Hela細胞證明了人乳頭狀病毒(HPV)會導致癌癥，這項發(fā)現(xiàn)后來讓這名德國人獲得了諾貝爾獎，也向HPV疫苗的成功研制邁出了第一步。

1986年，科學家發(fā)現(xiàn)了如何讓Hela細胞感染人體免疫缺陷病毒(HIV)。通過它找到了一個關鍵受體，揭示了這種病毒的感染機制。

1989年，一位Yale大學的研究人員公布了一項科學發(fā)現(xiàn)，Hela細胞含有一種叫做端粒酶的物質(zhì)，能使細胞不死。這讓控制生物衰老的神秘物質(zhì)——端粒酶走進了人們的視線。

1993年，研究人員讓Hela細胞感染結核桿菌DNA，明白了細菌如何侵襲人類細胞。

海拉細胞，是一種人工培養(yǎng)、具有無限增殖能力的細胞，自誕生以來到2019年已經(jīng)68年了。在醫(yī)學界，海拉細胞被廣泛應用于腫瘤研究、生物實驗或者細胞培養(yǎng)，已經(jīng)成為醫(yī)學研究中非常重要的工具。這種細胞是現(xiàn)有來自人體的組織培養(yǎng)中最早的分離細胞，在世界各地的研究室繼續(xù)培養(yǎng)，廣泛應用于各種研究。它們在體外容易增殖形成上皮性的細胞排列。染色體數(shù)頻率分布式為78-80，移植于人體皮下則形成腫瘤，在豚鼠的眼前房，大鼠的頰囊以及經(jīng)X射線皮質(zhì)酮處理的小鼠可作異種移植，由此可以認為仍保持著癌的性狀。廣泛被用作分析細胞營養(yǎng)要求、細胞增殖和各種細胞化學的研究材料。易從細胞群落作無性繁殖系分離，有各種變異系的報道。對脊髓灰質(zhì)炎病毒、腺病毒等的病毒有敏感性，并顯示有明顯的細胞變性，在病毒研究方面的利用價值頗大。

海拉細胞破解基因組

來自歐洲分子生物學實驗室(EMBL)和德國海德堡大學人類遺傳學研究所的研究人員首次成功的測序了海拉細胞(Hela Cells)的基因組。研究人員提供了一個高分辨率的海拉細胞的基因組順序，發(fā)現(xiàn)海拉細胞的基因組與正常細胞不同。這項研究將進一步提高海拉細胞在人類生物學的利用價值。

這項最新研究主要設計和分析海拉細胞不正常的基因特點，以及更好的利用海拉細胞作為人類生物學的模型。

研究人員發(fā)現(xiàn)海拉細胞的基因組數(shù)量以及染色體的結構都不正常，這些不正常就像癌細胞喪失了大量的正常的基因拷貝一樣。特別是，科學家發(fā)現(xiàn)在每個細胞的染色體上有大量的區(qū)域包含了錯誤的基因排序而且正常的基因拷貝數(shù)也更少了。這是一個染色體碎裂的警示信號，這一現(xiàn)象與2%-3%的癌癥有關。這些基因現(xiàn)象可以將來用于海拉細胞的研究，并從中得出更重要的生物學結論 [2] 。

參考資料

1. Hela細胞：有的人死了，可細胞還活著 .中國青年報[引用日期2013-04-03]

2. 美科學家公開海拉細胞基因組引爭議 .科學新聞網(wǎng)[引用日期2013-04-03]