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人体细胞每天死亡700亿,它们都去了哪里?

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宇宙时空 2021-06-14 17:59

我们每天要死多少细胞?

研究表明,我们每个成年人身体内平均每天有大约700 亿个细胞死亡,即使是年龄在8至14岁之间的普通孩子,每人每天也约有200~300亿个细胞死亡。是不是很吃惊?

其实这些细胞都是自然死亡的,在我们身体里每天都有新的细胞产生,也有些细胞自然老化死亡。一个普通成年人身体内总共约有13万亿个细胞,就算每天死亡700亿,也只占细胞总数的0.54%,看起来并不算太多。但如果我们进一步计算:一个体重120斤的人,他一天死掉的细胞就有6两多,也就是说只半年时间全身的细胞都要死一遍了!这还是挺吓人的。

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你能想象自己身体的细胞每半年全换一遍吗?

那么问题来了,通常来说我们只要不死吃猛喝,或者不疯狂减肥,一般在半年时间里体重是不会有太大变化的。这120斤死掉的细胞都去了哪里呢?

细胞的几种死法

我们身体里的细胞有好几种死法:一种是人死了,细胞失去了养分供应全都死掉;第二种被称为坏死,坏死是由外伤或感染等外部因素引起的细胞死亡;第三种是自噬,意思是“自我吞噬”、自杀;还有一种叫细胞凋亡,它自己会在某种机制下“凋谢”了。通常我们把后两种称为“程序性细胞死亡”。

一个细胞

人死不能复生,除非这个人的器官能及时移植到另一个人身上,否则他所有的细胞都不会再有活下去的机会。

那些因伤感染而坏死的细胞不属于程序性死亡,它被称为自体细胞破坏。由于细胞活性过程停止,它的溶酶体将消化酶释放到细胞质中,从而引发细胞自溶。自体细胞破坏在活的生物体中并不常见,通常发生在受损细胞和垂死的组织中。

受损或垂死细胞释放溶酶体自我消化的过程又叫自溶

我们重点谈一谈程序性死亡的细胞,因为它们占每天死亡细胞的绝大部分。

细胞自噬通常会受到一些外部条件激发,比如说当我们持续饥饿,身体一些部分一段时间得不到供养补给,肌体为了维持生存,就会启动一部分细胞的自噬程序;而当面对外来病毒或细菌入侵使细胞发生变化,细胞也会启动自噬,有选择性地吃掉一些细胞器,甚至通过自我毁灭为肌体提供保护,同时也为其它细胞提供营养。

细胞的程序性死亡大多指的是细胞凋亡。细胞凋亡是由我们基因控制的一个高度自我调节的过程,为了应对环境变化以及身体发展需要,我们的基因会主动激活杀死细胞的程序,让一部分细胞死掉,或是让某些细胞衰老、萎缩并最终分解。细胞凋亡的数量很大,我们身体每天死掉的700亿个细胞中绝大部分就是自己凋亡的。

一个前列腺癌细胞61小时内爆炸凋亡的全过程摄影

有许多种情况会导致细胞出现应激响应而自杀,比如受到热、辐射、营养缺乏、病毒感染、缺氧、核受体与糖皮质激素的结合、细胞内游离脂肪酸浓度增加、细胞内钙浓度增加等等,都可以触发受损细胞释放细胞内凋亡信号。

凋亡的细胞都去了哪里?

科学家们发现,细胞的自噬和凋亡实际上从胎儿阶段就开始了,我们的手指原本连在一起,正是通过基因选择让中间一部分细胞凋亡,才使我们有了灵活的手指,不至于像鸭子的脚那样。

如果那些死去的细胞都还占据在它们原来的位置上,人类会变成一个个浑身死肉的巨型胖子。你想一想,每半年增加一倍的体重会是什么后果。

幸运的是,情况并没有那么糟糕,大多数人对自己的身材还是比较满意,老周我也觉得自己在控制体重方面比较成功。我们为什么能做到这些?我们身体里那些死掉的细胞都去了哪儿?

当细胞开始凋亡,它们就启动了自我解体的程序:

细胞凋亡的过程

1、膜起泡:细胞膜开始显示出不规则芽泡。最初这些是较小的表面气泡,后来这些小气泡慢慢会长成更大的动态膜泡。

2、膜突起:一些细胞膜泡会逐渐向外延伸并且一直伸长,变得像刺猬或海胆的形状,突起的尖端包含了一些细胞器的残骸。

3、细胞破碎:细胞分裂成多个囊泡,我们称之为凋亡小体。

尽管细胞死亡并且破碎了,但它的残骸依然还在那里,并不会主动消失,我们身体中需要有一些“清道夫”来清除掉这些死亡细胞的残骸,分解并消化它们,同时为新的细胞腾出宝贵空间。这些“清道夫”就是吞噬细胞。


细胞破碎成凋亡小体

吞噬细胞是专业的身体清道夫

我们的细胞里有一种叫做磷脂酰丝氨酸的物质,它通常存在于细胞质膜的内部,但在细胞凋亡过程中会被一种scramblase的蛋白质重新分配到细胞外表面。磷脂酰丝氨酸会向周围发出强烈的化学信号:“这里有细胞死掉了”。

我们血液里有许多白细胞,它们属于吞噬细胞。事实上白细胞只是吞噬细胞中的一类,我们身体中的吞噬细胞是一个庞大的家族,要想把它们都搞清楚还需要专门写一篇文章。现在你只需要知道,在我们每1升的血液里,都有超过60亿个专业的吞噬细胞,它们是一支庞大的吃货大军。

细胞吞噬过程

当死亡细胞发出的化学信号传递到血管,吞噬细胞就会穿透血管,游移到死亡组织的附近。吞噬细胞是人体先天免疫系统的一部分,它与我们的生命一起诞生,它非常有效,只要接受相应的化学信号,吞噬细胞就会毫不留情地展开无差别杀戮。当吞噬细胞移动到死亡的细胞碎片旁边,它会在几分钟内就将这些碎片吞噬、利用细胞体内的消化酶将其分解、消化,然后再将废物排出去。

细胞的凋亡与吞噬

这些被吞噬细胞消化分解并排出的死亡细胞残骸,一部分会成为周围其它细胞的营养物质,其它的会经新陈代谢系统排出体外。

总结:

在我们的身体中,细胞会不断死亡。细胞分裂和细胞死亡之间的平衡使成年人的细胞数量相对恒定,这意味着我们每天有700亿个细胞死亡,也同时有大约700亿个新的细胞产生。

细胞死亡有两种不同的方式:坏死或细胞凋亡。与通常由疾病或创伤引起的坏死不同,细胞凋亡是细胞的正常健康功能,我们称之为程序性细胞死亡。

我们的身体每天必须摆脱数百亿个死亡和垂死的细胞,吞噬细胞在这个过程中起着至关重要的作用。

血液中的白细胞

死亡的细胞会发生分裂,在分裂的过程中向外释放一些化学信息,这会把吞噬细胞吸引到周围。吞噬细胞对死亡细胞的碎片和残骸加以清理,吃掉并消化它们,再将消化后的物质排出。这些物质中的一部分会被其它细胞利用,另一些会排出体外。

受化学物质吸引,吞噬细胞从血液向目标移动

我们身体皮肤表面有大量的角质细胞,这些细胞也会死去,它们不会被吞噬,而是随着摩擦或洗澡被剥离。与我们体内死亡的细胞数量相比,死亡的角质细胞数量不是很多,大约每天只有2cm³的样子。

现在你知道为什么能保持苗条身材的原因了吧,那是因为你每天都有好几两肉被吞噬细胞吃掉了,如果没有吞噬细胞,你今天可能会比大象还重!

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