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83歲的老人3歲的肝！碳基生物細胞年齡檢測竟來源于上世紀的500多場核爆實驗？
2022年06月07日 11:13:27
來源：化工儀器網 作者：吳吳吳 點擊量：6408
肝臟細胞年齡檢測技術與人類早期進行的核試驗息息相關。
【化工儀器網 行業百態】5月31日，一個由生物學家、物理學家、數學家和臨床學家組成的跨學科團隊在《Cell》子刊《Cell Systems》上發布論文《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，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現，他們肝臟細胞的年齡都不超過3歲。這就說明，肝臟細胞不會隨著年齡而失去自我修復和更新能力。據相關科學家透露，這一發現將為人類器官再生的潛在細胞和分子機制提供研究思路。
值得一提的是，上文提到的測量碳14的技術，與上世紀人類進行的大氣層核武器實驗有關。
早期的核武器實驗都是在大氣層中進行的，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年中國進行了世界上最后一次大氣層核試驗后，全世界共進行了502次大氣層核試驗。
但隨著時間的推移，科學家們很快發現，大氣核試驗對生態產生了嚴重的后果。爆炸產生的放射性物質不僅會對爆炸地造成污染，還會隨著大氣循環“走”遍全球，全世界范圍內的放射劑量因此上升，這其中就包括核聚變產物碳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，即以碳元素為有機物質基礎的生物。天然狀態下的碳元素有碳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境進行物質交換，直至生物體內的碳14含量與環境中的碳14含量保持在同一水平。也因此，考古學、古生物學、地球科學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胞的“定年”，但碳14長達5000多年的半衰期和活體生物細胞不過幾年的壽命相比，想要通過碳14準確測出其活體生物細胞的年齡幾乎是不可能的。
然而，核試驗卻為這一技術提供了“土壤”，20世紀以來各國進行的大氣層核試驗使得全世界范圍內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，環境中的碳14含量顯著增加，出現了非常顯著的峰值，學界稱其為碳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來精準檢測活體生物及其細胞的年齡成為從不可能變為可能。
2005年，瑞典羅琳斯卡學院的克絲緹·斯伯丁課題組在《細胞》上發表了《Retrospective Birth Dating of Cells in Humans》的論文，建立了利用碳14 的“核爆突躍法”和快速高分辨質譜分析相關手段成功檢測出了人類細胞的年齡，而這個“核爆突躍法”其實就是開頭所說的肝臟細胞年齡的檢測方法。
從1980年開始，世界核試驗全面轉向地下，1996年后，世界核試驗基本停止。終有一天，生物圈中的碳14會不能再支撐細胞的“定年”技術，但相信那時的人類不會再走上1945年老路，而是開發出更精準更有效的檢測方法。
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