不死的细胞

动物体内或甚至于人体内，是不是真有「不死的细胞」尚属存疑。但是，拥有可以恢复因为细胞分裂所缩短的染色体端粒能力的细胞，则的确是存在的！

事实上，我们每一个人在还是一个细胞的受精卵阶段时，甚至于在后续的胚细胞发育过程当中，直到以等比级数分裂成为八细胞阶段，这八个称为胚叶细胞（blastomere）的胚体组成细胞，全都拥有完整的恢复染色体端粒因为细胞分裂所缩短的长度的能力。也是由于在这个发育阶段的胚细胞拥有这样的能力，所以胚体才会再进一步地分裂与发育下去，然后在母亲的子宫里定植下来，并且逐渐形成与母体子宫沟通并供应胎儿营养的胎盘，以及构成身体的组织与器官而发育成为具有人体雏型的胎儿。

另一方面，在以动物为试验对象的研究中发现，八个胚叶细胞以人为的方式分离开来后，每一个胚叶细胞经移置回子宫内，都可以分别形成胎盘与胎儿，并正常发育成为同卵多生的仔畜。也就是说，组成八细胞阶段的胚，其八个胚叶细胞都具有分化成为胎盘以及胎儿体内各种细胞、组织与器官的能力，亦即拥有「全能性的分化能力」。

因此，我们是不是在人生的过程当中，体内的细胞在特殊时刻「骤然」地失去了这种「修复因为细胞分裂所缩短的染色体端粒之能力」？而这种能力的丧失，是否就表示买下了人生的「单程票」，注定走向死亡的不归路了呢？

人类的科技由方士的方术进展到今天的科学，仍然无法使人类完全摆脱死亡的阴影。因此，当日后发展成为具有六亿个细胞的个体的那个精子与卵子结合之时，就真的是已经开始走向死亡的不归路了。但是，如果理论上人的衰老与死亡是由于反应性氧族代谢产物对于构成身体的细胞染色体端粒所产生的破坏，并且构成身体的细胞无法修复染色体端粒的缘故，那么从这里出发，重建身体细胞修复染色体端粒的能力，或是让身体的所有细胞都不会在生命的过程当中失去修复染色体端粒的能力，是否就可以避免这种「必然会走向死亡」的宿命呢？

然而，胚胎学家与发生学家在研究中发现，身体发育过程中某些细胞的「死亡程序」之激活却是形成一个具有正常形体与功能的个体所必须的作为。在一直分裂到了成为外表看起来像是一颗桑椹而称为桑椹胚（morula）的胚球阶段，组成这个胚球的 16 个胚细胞，就必须要决定组成胚体的哪一部分胚细胞要降低大部分的染色体端粒恢复能力，以担任下一个胚发生阶段——囊胚中的滋养叶细胞（trophoblast），，并在后续的胚胎发展过程中，形成与母体子宫沟通并供应胎儿营养的胎盘。另一部分的胚细胞，则仍拥有绝大部分的染色体端粒恢复能力，并发展成为位于囊胚内由滋养叶细胞所包围的内细胞群，以便在后续的成长过程里发育成为胎儿。

假使在这个由桑椹胚形成囊胚的阶段，也就是在发生学上被认为是胚胎第一次分化的时候，分歧向滋养叶细胞与内细胞群细胞的「分工」出了问题，使得滋养叶细胞没有正常地降低了大部分的染色体端粒恢复能力，那么仍具有完整染色体端粒恢复能力的异常滋养叶细胞和内细胞群细胞就会不断地分裂增生，形成畸胎瘤。畸胎瘤本身不但不会发育为正常的胚胎，甚至还会威胁到母体的生命。

在囊胚形成阶段，桑椹胚中经过「命定」成为内细胞群的细胞，具有发育并分化为构成胎儿个体所有细胞、组织与器官的能力。另外，在以小鼠为试验的研究中，发现分离自小鼠囊胚的内细胞群细胞在体外培养的环境下，并无法形成滋养叶细胞。而且，把已经和滋养叶细胞分离的内细胞群细胞径自移置到母体子宫内，因其无法形成滋养叶细胞，所以没有能力正常埋植及形成胎盘。因此，内细胞群细胞已不具有「全能性的分化能力」，因为已失去了分化成为滋养叶细胞的能力，而为仅具有分化成构成胎儿各种细胞系的「多能性分化能力」。

这里所提出的囊胚内细胞群细胞，以及前面所提到的八细胞胚阶段的胚叶细胞，因为就像是植物的茎干一般，从中可以进一步地衍生、长出枝叶花果来，所以也被称为「胚干细胞」。而且，因为囊胚内细胞群细胞已失去形成滋养叶的能力，所以算不上「全能」，只能算是具有多能性分化能力的「多能性胚干细胞」。

不论是全能性分化能力或多能性分化能力的胚干细胞，其最主要的特性除了具有分化为胎儿体组成的各式各样细胞外，就是能够在适当条件下保持未分化状态，并持续不断地分裂或自我更新，且细胞不会因为经多次分裂而出现衰竭的现象。胚干细胞的自我更新会一直持续到接获来自周遭的讯息，才会激活进一步分化程序而特化成为各有不同形质与功能的成体细胞。

在胚干细胞不断地分裂或更新的阶段，同样也会面临细胞分裂过程中必然会遭遇到的染色体端粒长度缩短的问题。然而，由于胚干细胞具有高度的端粒酶活性，可以让胚干细胞在分裂更新时恢复染色体端粒长度。因此，未分化的胚干细胞可以在激活分化机制之前，不断地重复分裂而不会衰竭。另一方面，已经走上分化成为特别形质与功能的体细胞，在分化或特化的过程中，细胞就会降低或失去端粒酶的活性，所以已经无法再像未分化的胚干细胞一样地不断分裂更新。也就是说，特化的体细胞仅具有少数的分裂能力，而其能够进行的细胞分裂次数，则决定在其染色体端粒的长度。

经「命定」成为内细胞群的细胞也不是一定就会在往后的胚胎发育过程中，一成不变地全部都拥有恢复染色体端粒长度的能力。举凡分化形成原肠胚，进一步分化成为内胚层、中胚层与外胚层等三个胚层，以及后续的神经系统与器官形成的阶段，也一直不断有衍生自内细胞群的细胞，失去恢复染色体端粒长度的能力，或甚至进而激活细胞雕亡程序的情形重复上演。也唯有如此，才能使得胚胎按照正常的程序，使形成的组织、器官与系统「雕塑」成为正确的形态并具有正常的生理功能，进而「组装」成为一个正常、没有畸形与缺陷的胎儿。

总而言之，虽然理论上，细胞失去恢复染色体端粒长度的能力，很可能就是造成人体衰老与死亡的原因。但是，如果在生命的过程当中没有了这种「必然存在的限制机制」，那么连正常的个体都无法形成，更不用说有任何「谈生论死」的可能了！因此，持平而言，细胞失去恢复染色体端粒长度的能力乃是构成生命体不可或缺的机制，虽然它也会为生命蒙上必然的衰老与死亡的阴影。