出品:科学大院
作者:吴建永(美国乔治城大学神经科学系)
监制:中国科学院计算机网络信息中心中国科普博览
演艺明星的年龄是商业机密 , 而人体细胞的年龄却是科学里的机密 。
但是你知道吗?你身体里的细胞并不都是和你一起出生的 。
血液里的中性白细胞可能是昨天才出生的;舌头的味蕾细胞大约是十天以前出生的;肝细胞的出生在一年前;而肚皮下的脂肪细胞但却已经和你一起生活了多年 , 也难怪大家经常抱怨减肥太难 。
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多年以来 , 科学家认为身体中皮肤 , 血液 , 粘膜上的细胞是不断更新的 , 而大脑皮层的神经细胞却不更新 , 从你生下来后就一直跟着你 。
这就像一所大学中 , 学生们 (皮肤细胞) 一茬一茬永远年轻 , 而教授(神经细胞)却在一年年变老 。
怎样才能测出细胞的年龄?
为了探究细胞的年龄 , 科学家像侦探明星年龄的狗仔队一样 , 追踪各种细胞 , 从它们生下来一直追踪到死 。
“追踪” , 用的最简单的方法就是把细胞染上颜色 , 观察有颜色的细胞能活多少天 。
你可以做个小实验:用紫药水或染头发的染料在手臂皮肤上涂一点 。 由于皮肤表层是死的皮肤细胞堆积成的 , 一染上就退不了色了 , 过几天观察 , 就会发现颜色会越来越淡 , 最后完全消失 。
这是因为皮肤表面的细胞不断地脱落 , 由表皮下面的新细胞不断补充 , 染上颜色的老细胞脱落了 , 越来越少 , 皮肤颜色就越来越淡 。
用这个方法可以测量一下皮肤的年龄 , 染色的细胞脱落一半大约需要十几天 。
从这个意义上讲 , 明星的年龄和你的颜值主要取决于脸上皮肤细胞的年龄 , 也就是十几天左右 。
于是 , 一些保养品就会又腐蚀掉表层的死细胞的作用 , 使得下面的新细胞加速生长 , 补充表皮 , 从而让你显得年轻些 。
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利用以上类似的标记方法 , 我们还可以测量年龄更长的细胞年龄 。
我们知道 , 细胞内的遗传密码DNA是在细胞出生时候合成的 , 如果让细胞用用标记物合成DNA , 然后测量某细胞内标记过的DNA存在了多久 , 我们就能够得到这个细胞的真实年龄 。
虽然这个方法成功地测量了许多细胞的年龄 , 却在测量脑细胞年龄上碰了钉子 。
那就是 , 我们即使有无害的办法标记胎儿的大脑细胞 , 又怎么能等个七八十年 , 到被观察者去世了再来观测当年标记的DNA呢?
即使有研究者愿意做这个难题 , 但实际困难却太大了 , 因为研究者一般都熬不过比他们年轻几十年的被观察者 , 会先去世了 。
因此 , 大脑细胞长寿的说法长期以来只能说说而已 , 虽有有间接证据但从来没有被实验直接证实 。
原子弹能测量细胞年龄?
测量脑细胞年龄的方法让科学家困扰了许久 , 没想到的是 , 却被一位聪明的瑞典女科学克丽丝·思宝丁(Kirsty L Spalding) 轻易地解决了 。
她的办法就是利用几十年前冷战时代爆炸的原子弹 。
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大气中爆炸的原子弹 , 核反应释放的大量热中子把空气中的氮-14变成碳-14
正是因为原子弹的爆炸带来了碳-14 , 成就了标记细胞内DNA的理想办法 。
我们的生活中到处需要碳 , 米饭 , 馒头都是碳水化合物 , 肉里面的脂肪和蛋白质也是碳氢氧氮的化合物 。
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