Hela細(xì)胞系是源自一位名叫HenriettaLacks美國黑人婦女海瑞塔?拉克斯的宮頸癌細(xì)胞的細(xì)胞系。一位外科醫(yī)生從她的腫瘤上取下組織樣本，并在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行培養(yǎng)，仍被不間斷的培養(yǎng)。這名美國婦女在1951年死于該癌癥。為了讓拉克斯保持匿名，此細(xì)胞株原宣稱是依“HelenLane”命名。

不同于其他一般的人類細(xì)胞，此細(xì)胞株不會衰老致死，并可以無限分裂下去。此細(xì)胞系跟其他癌細(xì)胞系相比，增殖異常迅速。在醫(yī)學(xué)界海拉細(xì)胞被廣泛應(yīng)用于腫瘤研究、生物實(shí)驗(yàn)或者細(xì)胞培養(yǎng)，已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)研究中非常重要的工具。

海拉細(xì)胞圖片

Hela細(xì)胞的誕生

1951年，美國馬里蘭州的一位婦女海瑞塔·拉克斯(Henrietta Lacks)因?yàn)楦雇?，到附近的約翰·霍普金斯醫(yī)院進(jìn)行檢查。醫(yī)生在她的子宮頸上發(fā)現(xiàn)了一個(gè)紫色的腫瘤。這個(gè)“紫葡萄”模樣的腫瘤表面光滑，稍微一碰就會流血。經(jīng)診斷，拉克斯屬于晚期宮頸癌，并很快做了手術(shù)。

但拉克斯并不知道，當(dāng)她躺在手術(shù)臺上的時(shí)候，實(shí)施手術(shù)的外科醫(yī)生還做了另一件事情。在沒有告知患者的情況下，這位醫(yī)生取下了腫瘤組織的樣本。當(dāng)時(shí)，他正因?yàn)閷α夹阅[瘤的激進(jìn)治療而備受爭議，他希望對不同類型的宮頸癌細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，從而證明自己的論斷。

樣本被送到醫(yī)院的組織培養(yǎng)研究中心。研究中心的喬治·蓋伊(George Gey)正在進(jìn)行另外一項(xiàng)研究：在人體外培養(yǎng)癌癥細(xì)胞，以解釋癌癥產(chǎn)生的原因，從而找到治療方法。

在過去的30年里，蓋伊和同事們嘗試培養(yǎng)了許多癌細(xì)胞，但每次那些癌細(xì)胞總是很快死掉，即使有少量的“幸存者”，它們也根本不會生長，無法滿足研究的需要。

但拉克斯的癌細(xì)胞卻出現(xiàn)了例外：在培養(yǎng)的第二天，它們就出現(xiàn)了生長的跡象。隨后研究員們興奮地發(fā)現(xiàn)，這些癌細(xì)胞似乎有著無限生長的能力：每隔24小時(shí)數(shù)量就增加一倍。蓋伊知道，這就是他要找的“長生不老”細(xì)胞。蓋伊博士分別取海瑞塔·拉克斯的姓和名的前兩個(gè)字給細(xì)胞命名。從此，海瑞塔·拉克斯變成了海拉(HeLa)。在不到兩年的時(shí)間里，HeLa細(xì)胞迅速傳遍世界，成為無數(shù)科學(xué)家的研究工具。

HeLa細(xì)胞系被George Gey分送給眾研究單位，并用作癌癥模式細(xì)胞研究。HeLa細(xì)胞系也被用作研究細(xì)胞信號傳導(dǎo)，在幾十年的研究過程中，Hela細(xì)胞被提供給了世界各地的研究機(jī)構(gòu)，用于癌癥研究和制藥等。海拉細(xì)胞曾被用于調(diào)查原子彈爆炸對人體造成的影響，也曾搭載美國和蘇聯(lián)的火箭升空，被人們用于研究失重狀態(tài)下的細(xì)胞增殖。HeLa細(xì)胞幫助科學(xué)家們開創(chuàng)了許多傳奇的故事。

Hela細(xì)胞特點(diǎn)

1.可以連續(xù)傳代;

2.細(xì)胞株不會衰老致死，并可以無限分裂下去;

3.子宮頸癌細(xì)胞的細(xì)胞系;

4.此細(xì)胞系跟其它癌細(xì)胞相比，增殖異常迅速;

5.感染性極強(qiáng)。

Hela細(xì)胞系是被人類乳突狀瘤病毒第18型(Humanpapillomavirus18)轉(zhuǎn)化的，和正常子宮頸細(xì)胞有許多不同。

已證實(shí)Hela細(xì)胞系難以控制。此細(xì)胞系有時(shí)會污染同一實(shí)驗(yàn)室的其他細(xì)胞培養(yǎng)物(cellculture)，干擾生物學(xué)的研究。污染程度難以估計(jì)，因?yàn)檠芯咳藛T很少檢定已確立細(xì)胞系的本質(zhì)和純度。據(jù)說有相當(dāng)數(shù)目的體外細(xì)胞系(invitrocelllines)其實(shí)就是HeLa細(xì)胞系，因?yàn)樵鹊募?xì)胞株已被快速增殖的HeLa細(xì)胞系污染物取代了。

有學(xué)者認(rèn)為此細(xì)胞系是一新的物種，因?yàn)榇思?xì)胞株能自行繁殖和散布。在1991年此細(xì)胞株被命名為Helacytongartleri。

Hela細(xì)胞生長奇快，甚至超越一般癌細(xì)胞。Hela細(xì)胞經(jīng)歷細(xì)胞分裂時(shí)可維持端粒酶活性以維持端粒長度，一般細(xì)胞的端粒會隨著老化而變短，終至細(xì)胞死亡。海樂細(xì)胞利用此機(jī)制避開海佛烈克極限(Hayflicklimit)。

Hela細(xì)胞遺傳關(guān)系

得益于海拉細(xì)胞，基因檢測的原理才被發(fā)現(xiàn)。1953年，一位用海拉細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的研究人員發(fā)現(xiàn)，一種名為蘇木素的著色劑能夠讓細(xì)胞核的染色體清晰可見，利用這一發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家成功找出了唐氏綜合癥等疾病的遺傳聯(lián)系，并逐漸掌握遺傳性疾病的診斷方法。 [1]

1954年，海拉細(xì)胞幫助科學(xué)家實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞克隆?？茖W(xué)家利用其具有頑強(qiáng)生命力的特征，發(fā)明了一種分離單一細(xì)胞的方法，并讓其存活足夠長的時(shí)間來復(fù)制和創(chuàng)造一個(gè)自身的完美拷貝。這一重大突破為動物克隆、基因療法、試管受精和干細(xì)胞分離等尖端生物醫(yī)學(xué)奠定的基礎(chǔ)。

1965年，海拉細(xì)胞幫助實(shí)現(xiàn)了基因混合。通過將海拉細(xì)胞和小鼠細(xì)胞融合，人類首次創(chuàng)造了跨物種混合體?；蚧旌霞夹g(shù)不僅讓人們成功繪制人類基因圖譜、進(jìn)行血型鑒定，也帶動了抗癌藥物赫塞汀的發(fā)明。另外，小鼠和人的海拉細(xì)胞中的氯霉素抗性的遺傳屬于染色體處遺傳，該抗性和線粒體有關(guān)。

1973年，科學(xué)家利用海拉模型沙門氏菌的擴(kuò)散，測定其傳染性，研究其在人體細(xì)胞中的活動。

1993年，研究人員讓海拉細(xì)胞感染結(jié)核桿菌DNA，明白了細(xì)菌如何侵襲人類細(xì)胞。

Hela細(xì)胞應(yīng)用

在以后的歲月中，海拉細(xì)胞被提供給了世界各地的研究機(jī)構(gòu)，用于癌癥研究和制藥等。海拉細(xì)胞曾被用于調(diào)查原子彈爆炸對人體造成的影響，也曾搭載美國和蘇聯(lián)的火箭升空，被人們用于研究失重狀態(tài)下的細(xì)胞增殖。據(jù)醫(yī)學(xué)及生物學(xué)數(shù)據(jù)庫“PubMed”顯示，與海拉細(xì)胞有關(guān)的論文數(shù)超過了65000份。進(jìn)入21世紀(jì)以來，已經(jīng)有5個(gè)基于海拉細(xì)胞的研究成果獲得了諾貝爾獎，其中包括“發(fā)現(xiàn)HPV”、“發(fā)現(xiàn)及開發(fā)綠色熒光蛋白質(zhì)”等。

海拉細(xì)胞已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)研究中十分重要的工具。據(jù)推算，迄今為止培養(yǎng)出的海拉細(xì)胞已經(jīng)超過了5000萬噸，其體積相當(dāng)于100多幢紐約帝國大廈。當(dāng)年，拉克絲并不知道自己的細(xì)胞已經(jīng)被用于醫(yī)學(xué)研究。1951年10月4日，由于癌癥擴(kuò)散到了全身，拉克絲病逝于約翰·霍布金斯大學(xué)醫(yī)院隔離病房。拉克絲的遺體，被埋葬于自家的庭院，連墓碑也沒有樹立。令人感到惋惜的是，直到20多年之后，拉克絲的家屬才知道海拉的細(xì)胞依然存活，繼續(xù)為人類健康發(fā)揮著積極作用。

海拉細(xì)胞系被George Gey分送給眾研究單位(并未通知拉克斯本人也未得到她的許可)，并用作癌癥模式細(xì)胞(model cancer cells)研究。HeLa細(xì)胞系也被用作研究細(xì)胞信號傳導(dǎo)(cellular signal transduction)。

1952年，研究人員用各種從腮腺炎、麻疹到皰疹疾病組織分離來的病毒感染Hela細(xì)胞，由此現(xiàn)代病毒學(xué)產(chǎn)生。這一學(xué)科的產(chǎn)生對疫苗研制、抗病毒療法及生物武器研究具有開創(chuàng)性的意義。同年研究人員發(fā)現(xiàn)海拉對脊髓灰質(zhì)炎易感，開啟了它在迄今為止用量最大的疫苗領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)中的應(yīng)用。

1953年，一位用Hela細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的研究人員發(fā)現(xiàn)，一種名為蘇木蘇的著色劑能夠讓細(xì)胞核的染色體清晰可見。利用這一發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家成功找出了唐氏綜合癥等疾病的遺傳聯(lián)系，并逐漸掌握遺傳性疾病的的診斷方法。

1954年，Hela細(xì)胞幫助科學(xué)家實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞克隆?？茖W(xué)家利用其具有頑強(qiáng)生命力的特征，發(fā)明了一種分離單一細(xì)胞的方法，并讓其存活足夠長的時(shí)間來復(fù)制和創(chuàng)造一個(gè)自身的完美拷貝。這一重大突破為動物克隆、基因療法、試管受精和干細(xì)胞分離等尖端生物醫(yī)學(xué)奠定了基礎(chǔ)。

1956年，海拉細(xì)胞先于人類，隨一顆前蘇聯(lián)衛(wèi)星進(jìn)入太空，開始被用于太空生物學(xué)研究。美國宇航局后來還在首次載入航天飛機(jī)中攜帶了海拉細(xì)胞，并發(fā)現(xiàn)癌細(xì)胞在太空中繁殖更快。1984年，一名德國病毒學(xué)家利用海拉細(xì)胞證明了人乳頭狀病毒(HPV)會導(dǎo)致癌癥，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)后來讓這名德國人獲得了諾貝爾獎，也向HPV疫苗的成功研制邁出了第一步。

1960年，Hela細(xì)胞先于人類，隨一顆蘇聯(lián)衛(wèi)星進(jìn)入太空，開始被用于太空生物學(xué)研究。美國宇航局后來還在首次載人航天飛機(jī)中攜帶了Hela細(xì)胞，并發(fā)現(xiàn)癌細(xì)胞在太空中繁殖更快。

1965年，Hela細(xì)胞幫助實(shí)現(xiàn)了基因混合。通過將海拉和小鼠細(xì)胞融合，人類首次創(chuàng)造了跨物種混合體?；蚧旌霞夹g(shù)不僅讓人們成功繪制人類基因圖譜、進(jìn)行血型鑒定，也帶動了抗癌藥物赫塞汀的發(fā)明。而且已經(jīng)證明小鼠和人的Hela細(xì)胞中的氯霉素抗性的遺傳屬于染色體外遺傳，其抗性和線粒體有關(guān)。

1973年，科學(xué)家利用Hela模型沙門氏菌的擴(kuò)散，測定其傳染性，并研究其在人體細(xì)胞中的活動。

1984年，一名德國病毒學(xué)家利用Hela細(xì)胞證明了人乳頭狀病毒(HPV)會導(dǎo)致癌癥，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)后來讓這名德國人獲得了諾貝爾獎，也向HPV疫苗的成功研制邁出了第一步。

1986年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了如何讓Hela細(xì)胞感染人體免疫缺陷病毒(HIV)。通過它找到了一個(gè)關(guān)鍵受體，揭示了這種病毒的感染機(jī)制。

1989年，一位Yale大學(xué)的研究人員公布了一項(xiàng)科學(xué)發(fā)現(xiàn)，Hela細(xì)胞含有一種叫做端粒酶的物質(zhì)，能使細(xì)胞不死。這讓控制生物衰老的神秘物質(zhì)——端粒酶走進(jìn)了人們的視線。

1993年，研究人員讓Hela細(xì)胞感染結(jié)核桿菌DNA，明白了細(xì)菌如何侵襲人類細(xì)胞。

海拉細(xì)胞，是一種人工培養(yǎng)、具有無限增殖能力的細(xì)胞，自誕生以來到2019年已經(jīng)68年了。在醫(yī)學(xué)界，海拉細(xì)胞被廣泛應(yīng)用于腫瘤研究、生物實(shí)驗(yàn)或者細(xì)胞培養(yǎng)，已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)研究中非常重要的工具。這種細(xì)胞是現(xiàn)有來自人體的組織培養(yǎng)中最早的分離細(xì)胞，在世界各地的研究室繼續(xù)培養(yǎng)，廣泛應(yīng)用于各種研究。它們在體外容易增殖形成上皮性的細(xì)胞排列。染色體數(shù)頻率分布式為78-80，移植于人體皮下則形成腫瘤，在豚鼠的眼前房，大鼠的頰囊以及經(jīng)X射線皮質(zhì)酮處理的小鼠可作異種移植，由此可以認(rèn)為仍保持著癌的性狀。廣泛被用作分析細(xì)胞營養(yǎng)要求、細(xì)胞增殖和各種細(xì)胞化學(xué)的研究材料。易從細(xì)胞群落作無性繁殖系分離，有各種變異系的報(bào)道。對脊髓灰質(zhì)炎病毒、腺病毒等的病毒有敏感性，并顯示有明顯的細(xì)胞變性，在病毒研究方面的利用價(jià)值頗大。

海拉細(xì)胞破解基因組

來自歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室(EMBL)和德國海德堡大學(xué)人類遺傳學(xué)研究所的研究人員首次成功的測序了海拉細(xì)胞(Hela Cells)的基因組。研究人員提供了一個(gè)高分辨率的海拉細(xì)胞的基因組順序，發(fā)現(xiàn)海拉細(xì)胞的基因組與正常細(xì)胞不同。這項(xiàng)研究將進(jìn)一步提高海拉細(xì)胞在人類生物學(xué)的利用價(jià)值。

這項(xiàng)最新研究主要設(shè)計(jì)和分析海拉細(xì)胞不正常的基因特點(diǎn)，以及更好的利用海拉細(xì)胞作為人類生物學(xué)的模型。

研究人員發(fā)現(xiàn)海拉細(xì)胞的基因組數(shù)量以及染色體的結(jié)構(gòu)都不正常，這些不正常就像癌細(xì)胞喪失了大量的正常的基因拷貝一樣。特別是，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在每個(gè)細(xì)胞的染色體上有大量的區(qū)域包含了錯誤的基因排序而且正常的基因拷貝數(shù)也更少了。這是一個(gè)染色體碎裂的警示信號，這一現(xiàn)象與2%-3%的癌癥有關(guān)。這些基因現(xiàn)象可以將來用于海拉細(xì)胞的研究，并從中得出更重要的生物學(xué)結(jié)論 [2] 。

參考資料

1. Hela細(xì)胞：有的人死了，可細(xì)胞還活著 .中國青年報(bào)[引用日期2013-04-03]

2. 美科學(xué)家公開海拉細(xì)胞基因組引爭議 .科學(xué)新聞網(wǎng)[引用日期2013-04-03]