83歲的老人3歲的肝！碳基生物細(xì)胞年齡檢測竟來源于上世紀(jì)的500多場核爆實驗？

2022-06-24 16:59:34來源：儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：碳14閱讀量：2385

導(dǎo)讀：肝臟細(xì)胞年齡檢測技術(shù)與人類早期進(jìn)行的核試驗息息相關(guān)。

　　【儀器網(wǎng) 行業(yè)要聞】 5月31日，一個由生物學(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)隊在《Cell》子刊《Cell Systems》上發(fā)布論文《Diploid hepatocytes drive physiological liver renewal in adult humans》，該項研究表明，肝臟是一個永遠(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超過3歲。

　　研究人員利用一種測量碳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3歲。這就說明，肝臟細(xì)胞不會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驗有關(guān)。

　　早期的核武器實驗都是在大氣層中進(jìn)行的，1945年，美國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年中國進(jìn)行了世界上最后一次大氣層核試驗后，全世界共進(jìn)行了502次大氣層核試驗。

　　但隨著時間的推移，科學(xué)家們很快發(fā)現(xiàn)，大氣核試驗對生態(tài)產(chǎn)生了嚴(yán)重的后果。爆炸產(chǎn)生的放射性物質(zhì)不僅會對爆炸地造成污染，還會隨著大氣循環(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。

　　為了避免核試驗給全世界帶來放射性污染，各國在1963年和1996年分別簽訂了《部分禁止核試驗條約》及《全面禁止核試驗條約》，人類地上地下的核試驗基本停止。

　　從本質(zhì)上來說，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會隨著時間發(fā)生衰變放射性衰變，其半衰期是5730年，也就是說，每過5730年，碳14就會減少一半。

　　生物體活著的時候會通過攝食、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)等研究和實踐中通常會用“碳14定年法”來推測生物體的死亡時間。

　　從理論上來說，碳14 也可用于活體生物細(xì)胞的“定年”，但碳14長達(dá)5000多年的半衰期和活體生物細(xì)胞不過幾年的壽命相比，想要通過碳14準(zhǔn)確測出其活體生物細(xì)胞的年齡幾乎是不可能的。

　　然而，核試驗卻為這一技術(shù)提供了“土壤”，20世紀(jì)以來各國進(jìn)行的大氣層核試驗使得全世界范圍內(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來精準(zhǔn)檢測活體生物及其細(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)譜分相關(guān)手段成功檢測出了人類細(xì)胞的年齡，而這個“核爆突躍法”其實就是開頭所說的肝臟細(xì)胞年齡的檢測方法。

　　從1980年開始，世界核試驗全面轉(zhuǎn)向地下，1996年后，世界核試驗基本停止。終有一天，生物圈中的碳14會不能再支撐細(xì)胞的“定年”技術(shù)，但相信那時的人類不會再走上1945年老路，而是開發(fā)出更精準(zhǔn)更有效的檢測方法。

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