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04 细胞的生命活动(第6页)

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用布勒自己的话来说,“细胞行为是由非常复杂的数据集成系统所控制的,而迄今为止,这是生物学家尚不了解的领域”

如果说,在相对简单的培养皿中已经需要复杂的机制来控制细胞运动的进行,那么在人体内则更是如此。

血细胞通过循环系统被泵送至全身,通过红细胞为各个组织提供氧气,多种白细胞负责机体的免疫监视。

为了到达受伤或感染部位,白细胞必须离开循环系统。

这主要通过以下方法实现:首先,白细胞将其自身附着于小血管壁上,并通过一种被称为凝集素的黏附分子(有点像多爪锚)使自身静止下来。

然后,白细胞利用一种被称为整合素的强黏附蛋白使自身附着更为稳定。

此时,白细胞便像在人群中穿梭一般,完成其在血管内皮细胞之间的迁移,并与入侵的细菌正面交锋,进而通过自身破裂的方式释放出细胞内的抗菌成分(这将在第6章进行详细描述)。

一旦细菌被成功杀灭,其残骸将会被巨噬细胞所吞噬。

尽管整个血液系统中始终存在着进行循环的“巡逻”

细胞,但这种免疫反应的响应速度与特异性仍令人惊叹。

在另一类白细胞(T细胞)的产生过程中,也存在着定向迁移。

T细胞在离开骨髓时仍处于未成熟的前体阶段,随后它们将通过类似的自动寻向与黏附机制迁移至胸腺中完成发育。

尽管目前我们对于人体内细胞的迁移机制有了一定的认识,但仍远未清楚了解其整个过程。

我们的细胞寿数几何

本杰明·富兰克林(BenjaminFranklin)有句名言:人的一生中只有两件事情是确定的,一是死亡,二是赋税。

这一说法仅仅部分适用于细胞。

若是用细胞的语言来表示“结束”

,那么有两种选择:分裂或死亡。

一个细胞可以通过分裂的方式来“避免”

死亡,但代价却是“牺牲”

自己独特的存在,成为两个子细胞。

大多数子细胞是相同的,并且将具有相同的命运,即通过分化行使特定的功能,最终死亡并被新生细胞所替代。

对于某些白细胞,如嗜中性粒细胞而言,其寿命可能不超过几个小时,而红细胞的寿命则可能长达120天。

斯德哥尔摩卡罗林斯卡研究所(KarolinskaInstitute)的乔纳斯·弗里森(JonasFrisen)认为,我们体内的大多数细胞在整个生命周期中均会被替换,其平均替换时间为7~10年。

然而,有三种细胞将陪伴我们一生,它们是大脑皮层的神经元、眼球晶状体内部的细胞,以及可能令人惊讶的——心肌细胞。

对于活到100岁的老人,他的心肌细胞竟已收缩了30亿次!

眼球晶状体内部的细胞在结构上与角质化皮肤细胞非常相似,细胞内几乎充满了角蛋白纤维,但这些纤维以高度组织化的晶体排列形式沉积在细胞内,从而使得透光率达到最大。

随着时间的流逝,这种晶体结构可能受到破坏,晶状体的细胞变得不再透明,这将导致白内障的发生。

细胞死亡

正如前文所述,人体内细胞的具体寿命可能存在数小时至数十年之间的差异。

事实上,细胞的死亡可能是由多种原因引起的。

直接的创伤(如机械损伤),或极热、极冷的刺激,均会对细胞产生直接的影响,导致细胞膜破裂或蛋白质变性。

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