細胞自然凋亡的速度是多少?爲什麼有人會認爲「人體七年一次大換血」?

薛程峰


這個大換血是說身體從頭到腳都換一遍,還是僅僅指血液?

如果是從頭到腳都煥然一新,那這種說法是錯誤的,因為人體有許多組織是要用一輩子的,不會或幾乎不會更新,比如大腦皮質中的神經元、卵母細胞、晶狀體細胞。


但對於那些可以更新的細胞,機體大概多久更新一次呢?

紅細胞:4個月

成熟紅細胞的壽命只有四個月左右,而成年人血液中的紅細胞數目一般來說維持不變,或僅輕微波動,這就意味著每四個月我們的血液中的紅細胞,就已經全部更新完一次,此時此刻的你,不再擁有四個月前血液中的紅細胞了,它們都已經衰老死亡並被無縫更替,實際上每分鐘就有大約1億個紅細胞新生來代替那些衰老的紅細胞呢。


如何測量細胞更新速度?

對於快速更新的細胞,我們可以通過志願者服用一些含有無害同位素的物質,來進行測定,但對於慢速更新的細胞,就沒法用志願者服用這些物質來得到答案了 ,這件乍看起來無法研究的難題,被一個意料之外的元素碳14給解決了。

圖示:冷戰時期,美蘇競相進行核試驗,這導致大氣中的碳14含量陡增,。在全世界遺傳學家的呼籲下,1963年美蘇英在莫斯科簽署停部分禁止核試驗的條約,全稱《禁止在大氣層、外層空間和水下進行核武器試驗條約》,以減少放射性塵埃對人類健康的影響。


隨著大氣層核試驗的停止,碳14的含量也逐年降低,見下圖

由於碳14和碳12在化學上沒有區別,碳14組成的二氧化碳,同樣會被植物吸收並轉變成葡萄糖,而吃了植物的動物,碳14也因此被吸收進動物體內,最終動物體內的碳14比例,也將變得和空氣中的碳14比例差不多。


鑑於碳14半衰期長達數千年,同時它在大氣中的濃度在逐年下降,這就給了醫學界一個很好的檢測指標,通過測定DNA核酸分子中的碳14比例,就可以確定細胞是什麼時候誕生的,因為細胞DNA核酸一旦合成,就不會進行大規模修補,不會像我們的馬路三不五時的挖開重修一回。因此,當初合成DNA分子時的碳14比例也就此被固定,不會發生什麼大的改變。


用這種方法,醫學界確認了一些需要若干年才自我更新一次的那些組織,也同樣是利用碳14比例,我們才知道,原來老年人的腦細胞是在幼兒時期就形成的,因為神經元中核酸碳14的比例是這些老年人幼兒時期大氣層中碳14的比例,這是第一個確鑿的證據,告訴我們,大腦皮質神經元是不會或基本不會更新的。而這些老人血液中的有核細胞,則是在最近才產生的,因為其核酸中含有的碳14比例符合最近大氣層中碳14的比例。

人體組織更新頻率總表

根據現有研究,人體組織細胞的更新頻率,可以分為四類,快速更新(天、周),中速更新(月),慢速更新(年)和不更新。

  • 快速更新組織細胞:消化道、免疫系統、部分生殖系統、骨骼

小腸粘膜細胞、胃壁細胞、胃腸道結腸隱窩、嗜中性|酸性粒細胞、味蕾、破骨細胞、子宮頸

  • 中速更新細胞:皮膚、內分泌、免疫、呼吸、血液、消化、生殖

表皮上皮細胞、胰腺beta細胞、B淋巴細胞、紅細胞、支氣管上皮細胞、肝細胞、精子

  • 慢速更新細胞:脂肪組織、心臟、骨骼

脂肪細胞每八年更新一次

心臟以極低的頻率更新,大概每年0.5~10%,因性別年齡的差異有巨大變化。

骨骼每年更新10%




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