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83歲的老人3歲的肝！碳基生物細(xì)胞年齡檢測(cè)竟來(lái)源于上世紀(jì)的500多場(chǎng)核爆實(shí)驗(yàn)？
2022年06月07日 11:13:27
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 作者：吳吳吳 點(diǎn)擊量：6414
肝臟細(xì)胞年齡檢測(cè)技術(shù)與人類早期進(jìn)行的核試驗(yàn)息息相關(guān)。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】5月31日，一個(gè)由生物學(xué)家、物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家和臨床學(xué)家組成的跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)在《Cell》子刊《Cell Systems》上發(fā)布論文《Diploid hepatocytes drive physiological liver renewal in adult humans》，該項(xiàng)研究表明，肝臟是一個(gè)永遠(yuǎn)年輕的器官，不管人類的年齡有多大，其肝臟的壽命最高不會(huì)超過(guò)3歲。
研究人員利用一種測(cè)量碳14的技術(shù)，分析了50多名年齡在20-84歲人之間的尸檢或組織活檢樣本后發(fā)現(xiàn)，他們肝臟細(xì)胞的年齡都不超過(guò)3歲。這就說(shuō)明，肝臟細(xì)胞不會(huì)隨著年齡而失去自我修復(fù)和更新能力。據(jù)相關(guān)科學(xué)家透露，這一發(fā)現(xiàn)將為人類器官再生的潛在細(xì)胞和分子機(jī)制提供研究思路。
值得一提的是，上文提到的測(cè)量碳14的技術(shù)，與上世紀(jì)人類進(jìn)行的大氣層核武器實(shí)驗(yàn)有關(guān)。
早期的核武器實(shí)驗(yàn)都是在大氣層中進(jìn)行的，1945年，美國(guó)在新墨西哥州成功爆炸了人類歷史上第一顆原子彈，截至1980年中國(guó)進(jìn)行了世界上最后一次大氣層核試驗(yàn)后，全世界共進(jìn)行了502次大氣層核試驗(yàn)。
但隨著時(shí)間的推移，科學(xué)家們很快發(fā)現(xiàn)，大氣核試驗(yàn)對(duì)生態(tài)產(chǎn)生了嚴(yán)重的后果。爆炸產(chǎn)生的放射性物質(zhì)不僅會(huì)對(duì)爆炸地造成污染，還會(huì)隨著大氣循環(huán)“走”遍全球，全世界范圍內(nèi)的放射劑量因此上升，這其中就包括核聚變產(chǎn)物碳14。
為了避免核試驗(yàn)給全世界帶來(lái)放射性污染，各國(guó)在1963年和1996年分別簽訂了《部分禁止核試驗(yàn)條約》及《全面禁止核試驗(yàn)條約》，人類地上地下的核試驗(yàn)基本停止。
從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，地球上所有的生物都是碳基生物，即以碳元素為有機(jī)物質(zhì)基礎(chǔ)的生物。天然狀態(tài)下的碳元素有碳12、碳13 和碳14三種不同的存在形式，其中碳14會(huì)隨著時(shí)間發(fā)生衰變放射性衰變，其半衰期是5730年，也就是說(shuō)，每過(guò)5730年，碳14就會(huì)減少一半。
生物體活著的時(shí)候會(huì)通過(guò)攝食、呼吸等行為與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換，直至生物體內(nèi)的碳14含量與環(huán)境中的碳14含量保持在同一水平。也因此，考古學(xué)、古生物學(xué)、地球科學(xué)等研究和實(shí)踐中通常會(huì)用“碳14定年法”來(lái)推測(cè)生物體的死亡時(shí)間。
從理論上來(lái)說(shuō)，碳14 也可用于活體生物細(xì)胞的“定年”，但碳14長(zhǎng)達(dá)5000多年的半衰期和活體生物細(xì)胞不過(guò)幾年的壽命相比，想要通過(guò)碳14準(zhǔn)確測(cè)出其活體生物細(xì)胞的年齡幾乎是不可能的。
然而，核試驗(yàn)卻為這一技術(shù)提供了“土壤”，20世紀(jì)以來(lái)各國(guó)進(jìn)行的大氣層核試驗(yàn)使得全世界范圍內(nèi)的放射性同位素顯著上升，資料顯示從1950年到1963年《部分禁止核試驗(yàn)條約》簽署之間，環(huán)境中的碳14含量顯著增加，出現(xiàn)了非常顯著的峰值，學(xué)界稱其為碳14的“核爆突躍”(Bomb Pulse)。此后，由于各類生物的吸收作用，碳14的半衰期縮短為了11年，用碳14來(lái)精準(zhǔn)檢測(cè)活體生物及其細(xì)胞的年齡成為從不可能變?yōu)榭赡堋?/strong>
2005年，瑞典羅琳斯卡學(xué)院的克絲緹·斯伯丁課題組在《細(xì)胞》上發(fā)表了《Retrospective Birth Dating of Cells in Humans》的論文，建立了利用碳14 的“核爆突躍法”和快速高分辨質(zhì)譜分析相關(guān)手段成功檢測(cè)出了人類細(xì)胞的年齡，而這個(gè)“核爆突躍法”其實(shí)就是開(kāi)頭所說(shuō)的肝臟細(xì)胞年齡的檢測(cè)方法。
從1980年開(kāi)始，世界核試驗(yàn)全面轉(zhuǎn)向地下，1996年后，世界核試驗(yàn)基本停止。終有一天，生物圈中的碳14會(huì)不能再支撐細(xì)胞的“定年”技術(shù)，但相信那時(shí)的人類不會(huì)再走上1945年老路，而是開(kāi)發(fā)出更精準(zhǔn)更有效的檢測(cè)方法。
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