細(xì)胞上的死亡程序

為什么生物都有所謂的“壽命”呢？有沒有生物可以“長(zhǎng)生不老”？

我們大家總有一天會(huì)迎來死亡，這沒有任何異議。而在動(dòng)物世界里，無論是大象還是老鼠，隨著時(shí)間的流逝，也終將迎來生命終結(jié)的一天。可是，把蚯蚓一分為二，就可以長(zhǎng)出兩條蚯蚓來，如果用這樣的方式增殖，蚯蚓也會(huì)有“死亡”的時(shí)刻嗎？

科學(xué)家們一直研究著細(xì)胞層面上的“死亡程序”，力圖在生物史的大框架中探求死亡的起源，并力求還原死亡的真實(shí)面目。

我們年紀(jì)大了以后為什么會(huì)死呢？現(xiàn)在就讓我們直奔這個(gè)生物宿命的謎底吧！

通過分裂再生的生物，可以“長(zhǎng)生”嗎？

渦蟲的身體即使被切斷，還是能夠再生并變成新的個(gè)體。草履蟲除了自身能分裂繁殖，它還能夠與別的個(gè)體合并，互相交換遺傳因子，然后作為新的個(gè)體重新獲得生命。大腸菌，只能夠分裂繁殖。

生物世界中，壽命長(zhǎng)短有巨大的差異

加拉帕戈斯象龜能夠活170年，但是蜜蜂卻只能存活11個(gè)月，生物的壽命長(zhǎng)短有很大差異。（注：本篇文章中提到的壽命，是每種生物的最長(zhǎng)壽命。）

身體里的兩種“壽命”卡

生物死亡的原因各種各樣：有的是被其他生物吞食掉；有的是因?yàn)槭艿酵鈧挥械膭t是因?yàn)樯?。不管是哪種原因的死亡，對(duì)生物本身而言，“死”就是“體細(xì)胞”的死亡。

體細(xì)胞是一個(gè)相對(duì)于生殖細(xì)胞的概念。在高等動(dòng)物體內(nèi)，除了精子、卵細(xì)胞以及它們的母細(xì)胞之外，其他細(xì)胞差不多都是體細(xì)胞。

體細(xì)胞最初是從受精卵分裂得到的。一個(gè)成人體內(nèi)平均有60兆個(gè)（1兆=1萬億）體細(xì)胞。當(dāng)這么多數(shù)量的體細(xì)胞死亡時(shí)，我們自然也就會(huì)死亡。

關(guān)于細(xì)胞的死亡方式，分為“壞死（事故死）”和“凋亡（自然死）”兩種。事故死是指因外傷或者營(yíng)養(yǎng)不足導(dǎo)致的細(xì)胞死亡，而自然死就是指細(xì)胞的自然死亡。我們?nèi)祟惷刻於紩?huì)有3～4億個(gè)細(xì)胞自然死亡，但同時(shí)，人體內(nèi)又有差不多數(shù)量的新的細(xì)胞產(chǎn)生，所以這對(duì)人并沒有什么影響。

按照細(xì)胞凋亡（自然死）的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，我們可以把體細(xì)胞大概分為2大類。第一類是跟大腦的神經(jīng)細(xì)胞和心臟的心肌細(xì)胞相似，它們伴隨我們?nèi)祟悘某錾剿劳?，一旦發(fā)育完成再也不會(huì)增殖。（腦細(xì)胞處在一種連續(xù)不斷地死亡且永不復(fù)生增殖的過程，死一個(gè)就少一個(gè)，直至消亡殆盡。這是一種程序性死亡，也叫凋亡。）它們不進(jìn)行細(xì)胞分裂，通常壽命比較長(zhǎng)。跟我們?nèi)祟愐粯?，可以有長(zhǎng)達(dá)100年左右的壽命。這種類型的細(xì)胞，很像我們平時(shí)使用的限時(shí)卡（月卡、年卡之類），可以長(zhǎng)時(shí)間利用，但到了期限后就會(huì)自動(dòng)停止。

還有一種體細(xì)胞，比如皮膚的細(xì)胞，它們能夠頻繁地進(jìn)行更新再生。人體皮膚細(xì)胞每4個(gè)星期就要更新再生一次。這種細(xì)胞的壽命，不是根據(jù)時(shí)間決定，而是由分裂的次數(shù)來決定。1個(gè)細(xì)胞分裂成2個(gè)，2個(gè)分裂成4個(gè)，4個(gè)分裂成8個(gè)，反復(fù)持續(xù)進(jìn)行，大概要分裂50～60次。我們把這種類型的細(xì)胞比喻成“計(jì)次卡”。

精心設(shè)計(jì)的“死亡程序”

“年卡型細(xì)胞”和“次卡型細(xì)胞”這兩種細(xì)胞的死亡模式是不一樣的。那這兩種模式又是如何進(jìn)行的呢？接著來認(rèn)識(shí)我們身體里精心設(shè)計(jì)的“死亡程序”吧。

“次卡型細(xì)胞”：死亡只是為了更好地再生

“次卡型細(xì)胞”的死亡，英文名稱是“apoptosis”，意思是細(xì)胞凋亡。

凋亡是希臘語(yǔ)，意思是樹葉、花朵凋落。細(xì)胞凋亡是一個(gè)主動(dòng)的過程，它不是病理?xiàng)l件下自體損傷的一種現(xiàn)象，而是為了更好地適應(yīng)生存環(huán)境而主動(dòng)爭(zhēng)取的一種死亡過程。這就像秋天到了，很多樹葉會(huì)掉落下來，這不是生命的結(jié)束，而是為了整棵大樹更好地度過冬天。

細(xì)胞凋亡的誘因是細(xì)胞的老化，以及荷爾蒙、病毒、放射線等各種各樣的刺激。

受到刺激的細(xì)胞，會(huì)使“細(xì)胞凋亡蛋白酶”活性化。細(xì)胞凋亡蛋白酶會(huì)切碎并摧毀細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)，并將細(xì)胞染色體的DNA降解成一段一段的。DNA被片段化后，細(xì)胞就無法恢復(fù)正常的機(jī)能。也就是說，此時(shí)，細(xì)胞已經(jīng)快要死亡了。

細(xì)胞最終會(huì)變成一個(gè)個(gè)碎片，被相鄰的細(xì)胞或者巨噬細(xì)胞吞掉。這個(gè)過程所花的時(shí)間只有2～3個(gè)小時(shí)，非常迅速。

腦細(xì)胞和心肌細(xì)胞伴隨著我們一生

和“次卡型細(xì)胞”的死亡方式不同，腦神經(jīng)細(xì)胞和心肌細(xì)胞等有另外一套系統(tǒng)來保持生命——自然死亡。

雖然現(xiàn)在對(duì)腦神經(jīng)細(xì)胞死亡的全部過程還有很多未知，但可以確定的是，最終腦神經(jīng)細(xì)胞只是收縮，并不會(huì)變成一個(gè)個(gè)小碎片。

腦神經(jīng)細(xì)胞一旦成熟后就不再進(jìn)行自我更新，它的死亡直接關(guān)系到人體的死亡。所以，腦神經(jīng)細(xì)胞死亡不是為了保全生命的死亡形式，而是直接關(guān)系人體生命終結(jié)的死亡方式。

生物在塑造自身形體的時(shí)候也會(huì)利用到細(xì)胞的自然死亡。首先塑造出細(xì)胞的形狀，然后部分地利用自然死亡的方式對(duì)細(xì)胞進(jìn)行“削減”。人的手指就是其中一例。在胎兒時(shí)期，手指和手指間的細(xì)胞就是通過自然死亡的方式消失掉的。