细胞分裂的过程可以无限进行下去吗？ 第1页

有些细胞可以无限制地分裂下去，有些细胞不能。

题目所述“一个细胞因为端粒限制所以分裂次数有限”是假命题。

• 原核细胞没有端粒、环状 DNA 的复制方式就没有端粒相关的问题、线状 DNA 使用保留复制等手段维持长度。
• 真核细胞的端粒可以被端粒酶、非保留复制或保留复制、解体部分染色质并做成新端粒等多种手段延长。
• 真核细胞的分裂能力受甲基化、转座子活动等影响，不完全取决于端粒，在实验室缩短拟南芥的端粒甚至导致其寿命超过野生个体。即使分裂后端粒未被重新延长，子细胞可能的分裂次数也可能呈现“减少”“不变”或“反而增加”。
• 许多终末分化的真核细胞在正常情况下不会再分裂，无论端粒长短。

题目的表述看起来没弄懂端粒学说，大概正好省去了将误以为对的歪曲信息重新整理的过程。

在动物体内，干细胞往往没有表现出分裂次数限制，至少在动物的寿命之内不会耗尽分裂能力。人体的干细胞通常能在一百年左右的时间内保持一定的性能水准。就目前观察到的情况来看，人的造血干细胞的性能在 110 岁以上显著减退，此时其他器官也经常呈现慢性炎症、机能不全的状态。

题目谈到的细胞分裂次数限制，大抵源自一些“媒体”在传播“海佛烈克极限”概念的过程中反复丢失细节形成的简化信息，人们常常将其误解为“人体的每一种细胞的分裂次数都有限”——这显然是不可能的。

• 你可以考虑一下“婴儿体内的所有细胞实际上来自父母的生殖细胞”，在人的传代过程中，生殖相关细胞的分裂次数实际上在不断扩大，人的细胞若都适用几十次、几百次的分裂次数限制，人类繁殖不了几十代就会灭亡。这和现实不符。
• 因此，生殖相关细胞的分裂次数造成的影响必须能在特定的场合（例如形成受精卵之后）重置（实际上，这就是重编程）——那么，可以想象，其他细胞也可以或多或少地使用类似的机制来重置分裂次数的影响，或至少在功能正常时将分裂次数的影响控制在一定范围内。

海佛烈克极限是“体外培养的成纤维细胞至多在分裂 52 次到 56 次后不能再分裂”，这个过程中，子细胞可能的分裂次数是不断减少的，原因包括而不限于“体外培养的成纤维细胞在分裂时的端粒缩短速度超过端粒酶的修复水平”“那些细胞积累的 DNA 甲基化影响了分裂所需的基因的表达”“那些细胞在多次传代中转座子的活动影响了分裂所需的基因的表达”。人们经常将其和“端粒缩短导致衰老”的假说合并起来，将衰老归因于细胞分裂时端粒的缩短。那没有听起来这么可靠。从 60 岁的老人体内取出的成纤维细胞在培养环境中的分裂次数往往并不会比从年轻人体内取出的明显减少。在自然界观察到白腰叉尾海燕的端粒随着年龄增长而延长，小军舰鸟的端粒缩短速度在 40 岁之后变得极慢。

动物的各种细胞有着不同的性能，一些干细胞可以反复分裂成同种的干细胞、用端粒酶完全恢复端粒长度，动物在需要干细胞分化成体细胞来替换老旧细胞或损失的部分时，只需要拿出一部分干细胞去执行。

可以参照：