永不忘当年钱老劝导我们“用当代科学传承《黄帝内经》医理和建立《中药本草》科学药理标准”的教导 •六十一
永不忘当年钱老劝导我们“用当代科学传承《黄帝内经》医理和建立《中药本草》科学药理标准”的教导 •六十一
(六十一)人体的细胞到底活多长时间?由谁来补充死亡的细胞?
最最近本公众号说起有关干细胞转化为正常细胞或癌细胞的问题,于是有些群友问我人体正常细胞分裂50次之后凋亡,但是由于分裂的速度都不一样,所以凋亡时间也不一样,可否细说具体情况?
在这方面,当年钱老早就说过,细胞是人体里最小的生命体单位,类似一个社会里家庭一样的最小的群子单位,中医也得知道这方面的情况,因为人的病归根到底是在细胞里出这样或那样的变化,尤其使5+11的阴阳分布发生了不同程度的变化。
钱老还说,1961年美国学者海弗利克提出“细胞分裂学说”,他把人的胚胎成纤维细胞,放入到培养皿中培养,发现大概分裂了50代后就停止。
胚胎成纤维细胞(fibroblast),是疏松结缔组织的主要细胞成分,由胚胎时期的间充质细胞(mesenchymal cell)分化而来。
成纤维细胞较大,轮廓清楚,多为突起的纺锤形或星形的扁平状结构,其细胞核呈规则的卵圆形,核仁大而明显。 根据不同功能活动状态,可将细胞划分成成纤维细胞和纤维细胞,成纤维细胞功能活动旺盛,细胞质弱嗜碱性,具明显的蛋白质合成和分泌活动,在一定条件下,它可以实现跟纤维细胞的互相转化。成纤维细胞对不同程度的细胞变性、坏死和组织缺损以及骨创伤的修复有着十分重要的作用。
由此提出了海弗利克极限,即细胞在死去前可能的分裂次数大体是50次,故人体细胞在培养条件下,每一代相当于2.4年左右,称为海弗列克系数。
海弗里克极限是指脊椎动物正常体细胞的分裂次数极限。正常人类的细胞分裂次数大约是40-60次,每一次大约是2年左右。这种定律,也适用于其他物种。
大部分正常体细胞在体外培养时,不能无限分裂,只能在分裂一定的次数后处于静止状态,这个次数被称为海弗里克极限。
1961年,美国生物学家海弗里克完成了一篇论文,报告他们在体外培养人的胚胎成纤维细胞的结果。海弗里克用的方法是将细胞放进培养皿中培养,让它们分裂、生长,直到铺满培养皿。在培养皿铺满一层细胞后,正常的细胞就会停止增殖。然后,将其中一小部分细胞转移到另一个新鲜的培养皿中培养。海弗里克发现,即使在最合适的培养条件下,成纤维细胞也无法无限增殖下去,而是大概分裂了50代后就停止。
据此推算,人的平均寿命应为2.4×50=120岁左右,这种说法类似于《黄帝内经》里120天年的说法。
当年冯理达院长和林佳楣主任说她们在大学里学过的有关细胞学方面的一些知识。也给我们指出过一些文献里的数据,今天我给大家说说她们说的大体情况。
以下是一些常见人体细胞寿命的时间:
肠绒毛细胞每2到3天更次,肠的其他部分通过一层粘液进行自我保护,其细胞的自我更新频率为3到5天。
味蕾一般只需要10天到2周便会自我更新一次。
肺细胞不断自我更新,更新周期为2到3周。
胃细胞7天更新一次。
皮肤细胞:皮肤新陈代谢需要28天一个周期,基底细胞的分裂周期约为13到19天。
肝细胞五个月左右更新一次。
红细胞寿命大概是120天,即4个月左右。
白细胞的寿命大概是10个小时,非常短,10个小时体内血液循环中的白细胞就能更新一次。
血小板的寿命大概是10天,10天血液循环中的血小板就能更新一次。
心肌细胞的更新周期是20年。
神经细胞一旦成熟,通常不能分裂繁殖,其寿命与人体寿命几乎相等。
其中脑细胞的寿命因多种因素存在差异,一般来说,脑细胞的寿命可长达几十年,也可以说与人体寿命相同。
但是不同阶段脑细胞寿命的一些情况:
人刚出生时脑细胞数量最多,达2000亿个,在出生一周岁后约有90%的脑细胞死亡,仅剩200亿个,到15岁时只剩余140亿个脑细胞。
脑细胞死亡速度较慢,大约每秒死亡1个,每天死亡10万个,每月死亡300万个,每3.5年死亡1个亿。
脑细胞死亡加速,年龄越大,脑细胞死亡速度越快。到80岁时,脑细胞总数只有15岁时脑细胞的37%,即52亿个;100岁时脑细胞只剩19%,即27亿个左右。
皮肤细胞属于体细胞,具有一定的分裂次数限制,一般认为是50次左右,这主要是由细胞内的端粒决定的。
端粒是染色体末端的特殊结构,在细胞分裂过程中,端粒会逐渐缩短。
当端粒缩短到一定程度时,细胞就无法再进行分裂,从而进入衰老或凋亡状态。
端粒(Telomere)是存在于真核细胞线状染色体末端的一小段DNA-蛋白质复合体,端粒短重复序列与端粒结合蛋白一起构成了特殊的“帽子”结构,作用是保持染色体的完整性和控制细胞分裂周期。端粒、着丝粒和复制原点是染色体保持完整和稳定的三大要素。
端粒的长度反映细胞复制史及复制潜能,被称作细胞寿命的“ 有丝分裂钟”。
端粒是短的多重复的非转录序列(TTAGGG)及一些结合蛋白组成特殊结构,除了提供非转录DNA的缓冲物外,它还能保护染色体末端免于融合和退化,在染色体定位、复制、保护和控制细胞生长及寿命方面具有重要作用,并与细胞凋亡、细胞转化和永生化密切相关。当细胞分裂一次,每条染色体的端粒就会逐次变短一些。
构成端粒的一部分基因约50~200个核苷酸,会因多次细胞分裂而不能达到完全复制(丢失),以至细胞终止其功能不再分裂。因此,严重缩短的端粒是细胞老化的信号。
小孩出生时,端粒有10000个碱基对,35岁有约7000个碱基对,60岁时只有4000个碱基对,每一年少约100个碱基对。

干细胞的特性
干细胞是一类未分化或未充分分化的细胞,具有自我更新和多向分化的能力。它可以不断地进行分裂,产生新的干细胞,同时也能分化为各种特定类型的细胞,如皮肤细胞、神经细胞、肌肉细胞等。
在皮肤组织中,存在皮肤干细胞,它们位于皮肤的基底层等特定位置。当皮肤受到损伤或需要更新时,皮肤干细胞会开始增殖,并在特定的信号和微环境作用下,逐渐分化为角质形成细胞等皮肤细胞,以补充和修复受损的皮肤组织。这个过程是一个主动的、受调控的过程,与皮肤细胞分裂受限后的情况完全不同。
正常情况下,皮肤细胞不会直接转化为干细胞。皮肤细胞是已经高度分化的细胞,其基因表达和细胞功能已经被锁定在特定的状态,难以逆转回到干细胞的状态。
不过,在一些特殊的人工实验条件下,如使用特定的转录因子或细胞重编程技术,皮肤细胞可以被诱导重新编程为诱导多能干细胞(iPSCs),这些诱导多能干细胞具有类似胚胎干细胞的特性,可以进一步分化为各种细胞类型,包括皮肤细胞。
肺细胞两三周就凋亡,整个肺细胞不可能一起凋亡吧,不然人怎么活着?
肺细胞并非整个肺的细胞一起凋亡,而是处于不断的新陈代谢过程中,部分肺细胞凋亡的同时,有新的肺细胞生成来维持肺的正常功能,以下是具体解释:
肺表面细胞的更新周期大约为2到3周。
在这个过程中,老化的肺细胞会通过细胞凋亡的方式有序死亡,同时,肺部的干细胞或祖细胞会不断增殖分化,补充凋亡细胞留下的空缺,以维持肺组织的正常结构和功能。这种更新过程是持续进行的,就像一个不断运转的机器,有零件的磨损和更换,但整体功能不会受到影响。
细胞凋亡是一个由基因严格调控的主动过程,具有高度的有序性和选择性。
它不会导致整个肺细胞同时凋亡,而是根据机体的需要和细胞自身的状态,有选择地让一些细胞凋亡。
例如,在肺部受到损伤或感染时,受损或被感染的细胞会启动凋亡程序,而健康的细胞则会继续存活和发挥作用,以维持肺部的正常生理功能。
肺部具有一定的自我修复能力,当部分肺细胞凋亡后,周围的细胞会通过增殖、迁移等方式来填补空缺,恢复肺部的正常结构和功能。
同时,肺部的免疫系统也会发挥作用,清除凋亡的细胞碎片,避免炎症反应的发生,从而保证肺部的正常生理功能不受影响。
以下是关于肝细胞凋亡和补充的相关内容:
正常生理状态下的补充
在正常肝脏更新中,肝细胞主要通过已有肝细胞的有丝分裂来补充。肝细胞的平均寿命范围为200~300天,细胞标记研究表明,正常情况下肝细胞的更新不是由干细胞完成,而是通过肝细胞自身的分裂增殖来实现。
肝干细胞分化
成体肝脏中存在肝干细胞,可能存在于Hering管位置,即终末胆管向细胞间胆管过渡的区域,或者组成Hering管的胆管细胞就是肝干细胞。这些细胞通过不对称分裂,一方面向胆管方向分化为胆管细胞,另一方面向中央静脉方向分化为肝细胞。
当广泛而慢性的损伤导致大量肝细胞死亡或者肝细胞的增殖能力被抑制时,可观察到在肝脏门管区出现椭圆细胞,这类细胞具有多能性,能分化成肝细胞、胆管上皮细胞或胰腺导管上皮细胞。
包括肝细胞移植和肝脏干细胞移植。
肝细胞移植需要至少提供10%的正常肝脏大小的细胞,通常经过肝门系统或脾脏植入肝脏。
肝脏干细胞移植则可利用来自Hering管的卵圆形的肝脏干细胞,也可使用诱导多能干细胞(ipsc)被调控分化的肝细胞。
以体外肝脏辅助设备的形式发展起来,以便能暂时替代肝脏的功能直到进行器官移植或患者的肝脏已经再生。

▲来源:百度@肝脏外科王明医生
钱老当年劝导我们也要了解一下上述细胞学的一般概念!
今天先说到此。
常州《黄帝内经》当代科学解读馆
主持人:金日光
2025年6月27日