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人体细胞真的每7年刷新一次?

我们的确在时刻刷新自己的身体,但永远不会变成一个全新的人。因为我们身体中最重要的部分——中枢神经、心脏和我们用于观察的眼睛始终陪伴,不离不弃。

一直以来都有这样一种说法:由于我们体内存在细胞的新陈代谢,细胞会不断地复制、再生和死亡,因此大约每过7年,人体内的所有细胞都会全部更换一遍,我们因此获得了一个全新的身体、“刷新”成了一个“全新”的人。

事实果真如此吗?今天我们将从细胞的角度,来看看你我究竟是什么样的人。

人体细胞真的每7年刷新一次?

我们真的会每7年刷新一次吗?

人体细胞的数量

作为地球上最高等级的生命体,我们人类当然也是由一个个细胞构成的。科学家们估计,一个成年人体内的细胞总数大约有40万亿【1】,只是由于组成人类的细胞大多很小,其尺寸大多介于1~100微米之间,因此人类看起来并不十分巨大。

在组成人体的40万亿个细胞中,每天大约有500~700亿个细胞会死掉【2】,这些细胞大多数是正常死亡的,整个过程由我们的基因控制,因此生物学家们称之为细胞凋亡。700亿这个数字看起来很可怕,但将其与我们全部细胞数量相比却仅占0.1%多一点。这些凋亡的细胞大多会迅速分解,再被白细胞们吞噬分解,新的细胞也会再长出来,而我们也随之一天天长大、一点点变老。

人体细胞真的每7年刷新一次?

油画:老妇人

细心的你一定发现,如果用40万亿这个总数去除以500亿,得出的结果是800天(2年零2个月),也就是说7年这个数字看起来还是挺保守的。

“7年换一个全新的自己”这种说法到底出自哪里,这与坊间流传的种种传言一样都无法考证。至少从已知的科学证据来判断,我们只需要2年左右的时间就能刷新40万亿个细胞了,效率还是蛮高的!

为什么细胞会死?

所有人都来自一枚受精卵。它会在母亲的子宫里发育成胚胎,随着细胞的分裂,胚胎一点一点地长大,直到我们降生到人间。我们呼吸空气,喝水、母乳或牛奶,吃东西,从一个婴儿长成少年,再从青年渐渐变老并最终死去。

在上述的整个过程中,我们体内每时每刻都有新的细胞诞生,也都有老化的细胞凋亡。即便是在母亲的子宫里,我们身体上也存在大量的细胞凋亡。看看你的手和脚吧,它们原本不是这样,你的手最开始长的像鸭蹼,正是因为某些细胞的凋亡才使你拥有了修长灵活的手指。

人体细胞真的每7年刷新一次?

8周大的胎儿手和脚还是蹼状的

在胚胎发育的过程中,胎儿内还存在一些未连接或连接不正确的神经元,由于这些神经元没有连接到正确的位置,它们接收不到生存所必需的营养因子(由目标分泌),于是导致那些无效的神经元细胞凋亡死亡。

作为自我保护机制和一部分,我们DNA中复杂的密码系统指令某些受到感染的细胞“自我了断”。例如在癌细胞被激活之前消灭它们,才使得我们不至于罹患癌症,因为癌细胞会疯狂复制,DNA会提前消除这些隐患。

人体细胞真的每7年刷新一次?

白细胞吞噬凋亡细胞

由此我们可以知道,人体内大多数细胞的死亡都是正常生命过程的一部分,这或是出于发展需要淘汰掉一些不需要的细胞,或是机体出于自我保护需要而剔除那些受到感染的细胞、提前消除癌变隐患。

哪些细胞会死?

身体细胞真的会每7年全部更换一遍吗?并不会。尽管有些细胞的存活周期很短暂,但另外有些细胞会伴随我们一辈子,比如大脑的神经元、心肌细胞和眼球中的一些核心细胞【3】。

有些细胞的生命很短暂。

我们每天都有许多皮屑脱落,一个正常的人每天掉的皮屑大约有2立方厘米,这都是皮肤表面角质形成细胞的残骸。这些细胞从干细胞形成直到脱落大约经历40~56天,这是我们“换一层皮”的周期,却并不是角质细胞的生命周期(2~4周),因为细胞在角质化的时候就已经死亡了。同样地,体毛、头发和指甲也是由皮肤细胞死亡堆积而成,你应该知道它们长得多快。

人体细胞真的每7年刷新一次?

表皮层

同为上皮细胞,位于体内的上皮细胞寿命要短得多,研究显示,胃内壁的上皮细胞寿命约为1星期,而肠道内表皮细胞的平均寿命则只有5天。相比之下,肠道的其它非上皮细胞寿命则有约15.9年【3】。

在每天更新的体细胞中,血液细胞占了约30%。成年人在任何给定时间大约有20-30万亿个红细胞,约占总数的70%。我们每秒钟大约产生24万个红细胞,这意味着差不多相同数量的红细胞会凋亡。细细胞的寿命大约为100~120天,而在胚胎期,红细胞的寿命只有约80天。血小板的寿命要短许多,它们只能存活7天左右。大部分白细胞的生命短暂,分别只有几个小时到几天;淋巴细胞则可以存活数周到几年不等。

人体细胞真的每7年刷新一次?

血液中的细胞

相伴终身的细胞

我们可以记住一些幼年的事情,是因为大多数神经细胞将陪伴我们度过终生。

乔纳斯·弗里森(JonasFrisén)和他的团队通过放射性同位素碳-14测年法对一些捐献者各部分体细胞的DNA进行测量后发现,人体内的神经元自从产生之后就再也不会进行更新或置换。小脑灰质细胞的平均年龄几乎与个体一样大,而枕皮质灰质细胞的年龄则要年轻一些,这是因为我们大脑中的某些区域是在幼年时才发育完成的。

人体细胞真的每7年刷新一次?

大脑神经元与人同寿

同样的实验证明了我们眼睛中的一些主要细胞自从产生之日起就再也没有更新过。

同样有趣的现象还有:尽管心脏的体积差异巨大,但成年人心肌细胞的数量与他刚出生时基本相当,这些心肌细胞只是体积变大了,数量并没有增加。在人75岁前大约只有一半的心肌细胞会发生更换【3】,另一些心肌细胞则将伴我们跳动一辈子。

人体细胞真的每7年刷新一次?

心肌

总结:

我们的确在时刻刷新自己的身体,但永远不会变成一个全新的人。因为我们身体中最重要的部分——中枢神经、心脏和我们用于观察的眼睛始终陪伴,不离不弃。

有许多细胞的生命历程十分短暂,它们更新得很快,这也是出于身体机能的需要。那些老化而得不到更新的细胞在体内会发生问题,变成其它细胞的“坏邻居”,进而危害到身体健康。因此我们的基因及时启动保护机制,“命令”那些老化的细胞凋亡,让新的细胞取代它们。

人体细胞真的每7年刷新一次?

细胞凋亡的过程

如果按细胞数量平均更新的速度计算,人类大约每两年就可以更新40万亿个细胞,区别在于这是“次数”而非“总数”,尽管你洗完脸之后会换一张“新”的皮肤,但你始终是你,不会变。

“7年刷新一次”,那是谣传。

引用:

【1】“An estimation of the number of cells in the human body(对人体细胞数量的估计)”,Tassani Simone等,《人类生物学年鉴》,40(6) · November 2013

【2】“Cell Death, Apoptosis(细胞凋亡)”,William Stillwell,《An Introduction to Biological Membranes(生物膜简介)》 (Second Edition),2016

【3】“Retrospective Birth Dating of Cells in Humans(人类细胞出生日期回溯)”,Jonas Frisén等,《Cell(细胞)》杂志,2005.04.028

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