在這以後,人們又相繼發現:除海綿之外,許多脊椎動物甚至植物的細胞也能進行通信。有人用酶來分解雞胚胎中的蛋白質,把它的細胞一一拆開,然後把其中的心細胞和視網膜細胞混合在一起。這兩種細胞開始重新組合了,先是結合在一起,然後按原來的陣容排列,中間是清一色的心細胞,視網膜細胞圍在四周。
動物和人體的細胞,是嚴格地按照不同的功能有機地組合在一起的。機體借助於細胞通信維持著正常的細胞排列秩序,協調細胞的發育、生長、增殖、分化和死亡等生命活動。一旦人體患了癌症,細胞間的正常秩序就會被打亂。
由於癌細胞是細胞社會的“無政府主義者”,正常細胞無法與它們進行通信聯係,因而借此就可以把兩者區分開來,以利於人們一舉殲滅癌細胞,使人體轉危為安。
萬能細胞
人體是個細胞的大世界。據研究,人體內的細胞數量可達100萬億。若按形態和功能分,這些細胞共有200多種,比如神經細胞、皮膚細胞、肌細胞、紅細胞和白細胞。這些五花八門的細胞是從何而來的呢?現已知道,它們全都來自同一個受精卵細胞。為此,人們便把受精卵細胞稱為“萬能細胞”。
何謂萬能細胞?這是一種能力出眾、擅長“變臉”的細胞。它能“身一變”,變成不同形態和功能的200多種細胞,還能變成一個“五髒俱全”“有血有肉”的人體。受精卵是形成人體的“主幹”細胞,科學家又把它稱為“全能幹細胞”。
當受精卵處於一分為二、二分為四、四分為八、八分為十六的階段時,每個階段的細胞也都能形成活生生的人,於是這些細胞被稱為“全能胚胎幹細胞”。在受精後約4天,受精卵發育成中空的球形囊胚(這時的胚胎約有100多個細胞,成為內側聚集了一小團細胞的空“皮囊”)。這一小團細胞無法形成完整的人體,卻能形成骨髓、神經、皮膚等多種不同的細胞和組織、器官,因而就叫“多能胚胎幹細胞”。全能胚胎幹細胞和多能胚胎幹細胞都屬於萬能細胞。
研究萬能細胞有沒有實際意義呢?要知道,人類的許多疾病如癡呆、腦損傷、脊髓損傷、心髒病和糖尿病等,都是由於相應器官或組織中的一種或少數幾種細胞死亡或功能失常引起的。如能把患者的萬能細胞“種”
在那些病變部位,現今的不治之症便能得到醫治。
有些患者的心髒或肝等器官的細胞基本上都夭亡或失去作用。急需調換整個器官,可如今器官移植的難度實在太大。倘若能把患者自己的萬能細胞培養成需要的器官,那就萬事大吉了。
然而,時至今日誰也沒見過醫院用萬能細胞挽救人的生命。這是因為一個人出生後,萬能細胞便不複存在了。
能不能人造萬能細胞呢?2007年11月20日,美國威斯康星大學詹姆斯·湯姆遜實驗室和日本京都大學再生醫學科學研究所的兩個獨立的研究小組,分別在美國《科學》和《細胞》雜誌上公布同樣的研究成果:成功地使人體皮膚細胞變身為萬能細胞。
人造萬能細胞的問世意義深遠。因為這些萬能細胞不僅能使人體損壞的器官得到修複或更換,還有助於人們了解細胞、組織和器官等病變的原因,尋覓有效而安全的藥物,為人類的健康和長壽奠定切實的基礎。
細胞會唱歌
地球上的飛禽走獸、花草樹木以及我們人類,都是由充滿液體的“小房間”——細胞構成的。長期以來,人們總以為,這些細胞是默不做聲的。可是,近年來美國加利福尼亞大學的化學教授詹姆士·吉姆澤夫斯基及其研究生安德魯·佩林獲得了一項驚人的新發現:喧鬧的細胞世界充滿了音樂的旋律。
在他們看來,細胞的“歌聲”雖然各不相同,有的高亢有力,有的渾厚低沉,有的悲壯淒涼,但都是那麼妙不可言。這“歌聲”來自何方呢?研究表明,聲音來源於細胞中的能量供應站——線粒體。有趣的是,生物體內的細胞一旦受到酒精的刺激,聲音就顯得特別刺耳;而當細胞將“壽終正寢”時,聲音則會變得有氣無力,仿佛在呻吟。
人們為這一新發現感到歡欣鼓舞,因為它也許會促成一門新學科——細胞聲學的問世。吉姆澤夫斯基和佩林也忙碌起來了,他們和其他科學家正在積極籌備,以便有朝一日舉行世界上首場人體細胞“音樂會”,讓世人盡情欣賞自己體內各種細胞的迷人旋律。