神奇的人体器官-2

第一章 认识细胞

什么是人体细胞?

人体细胞是构成人体的最基本单位,是正常人体结构及生理功能的基础,是生长发育的基础,是构建人体“大厦”的砖块。人体中约有40-60万亿的细胞在时刻工作着,大小从5微米至200微米不等【1】,而且种类也非常丰富,不同种类的细胞有着不同的生理功能,那么人体到底存在多少种细胞呢?

在北京时间3月26日,浙江大学医学院干细胞与再生医学中心郭国骥团队与浙江大学附属医院张丹团队、王伟林团队、陈江华团队、梁廷波团队和黄河团队等联合在顶级学术期刊《Nature》(自然)发表研究成果“Construction of a Human Cell Landscape at Single-cell Level”(单细胞水平人类细胞图谱)。

自然杂志网站截图

该研究利用了60种人体组织样品和7种细胞培养样品进行分析,系统地绘制了跨越胚胎和成年两个时期,涵盖八大系统的人类细胞图谱。

这是继“人类基因组计划”后又一生命科学重大计划—“人类细胞图谱计划”中的一个重大项目,是由我国科学家自主完成研究并发表成果的重大项目,该研究结果建立了70多万个单细胞的转录组数据库,鉴定了人体100余种细胞大类和800余种细胞亚类。这是一件值得我们骄傲的事,这无疑体现了我国科学研究的发展速度之快,他们的成功更能激发我国科研工作人员的研究信心,让更多人潜心投入研究事业中。

人类细胞图谱计划

人类细胞图谱

那么为何在生命科学研究中,总离不开“细胞”这个字眼呢?为何需要花巨大的人力物力去探索细胞呢?

因为细胞作为构成人体的基本单位,所有器官的功能离不开每一个细胞的正常工作,心脏的跳动需要窦房结【2】P细胞提供60-100次/分的起搏节律,再将冲动传导至心肌细胞,从而使心脏以相同的节律跳动起来;

用手去拿一个杯子则需要大脑皮层神经细胞发出指令,再通过神经纤维束传导至上肢,使骨骼肌细胞收缩从而抓紧杯子。这些生理过程将会在以后的文章中一步步细化,这里就不进一步展开了。

从病理生理的角度来说,所有疾病的发生发展均离不开细胞层面的病变,若需要攻克疾病就必须将细胞研究透彻,例如:

作为目前威胁人类健康的“最强”杀手之一,癌细胞的出现与大量分裂会导致“癌症”,而全身所有细胞在某种环境中的某一分裂环节均可转变成为癌细胞,进而演变成为“癌症”,那么要很好的了解癌细胞这个“敌人”的之前,我们必须了解所有细胞本身。

还有在各个部位出现感染时,首当其冲的便是局部细胞的损伤凋亡,在机体感知到这一变化时,身体会激活免疫细胞对感染病灶进行清除,有的细胞直接吞噬病原体,有的细胞可以分泌抗体,有的细胞分泌激素以增强机体免疫能力,在这一过程中,我们也必须了解参与其中的细胞,并在各个环节中加以干预以提高抗感染能力。

作为科普,以及个人知识领域的限制,在接下来的篇幅中,我将会只会介绍各个器官中最具有代表性,最能体现各系统器官功能的一些细胞,便于各位更能理解为什么器官可以这样健康的运转,以及在某细胞病变时,器官会出现何种病变。

【1】马云飞.神秘的人体[M]..武汉:湖北科学技术出版社,2013

【2】窦房结:心脏正常的起搏点,位于右心房内。