你的肝脏还不到三岁

肝脏是一个重要的器官，负责清除我们体内的毒素。因为它经常与有毒物质打交道，所以很可能经常受伤。为了克服这一点，肝脏在器官损伤后具有独特的自我再生能力。因为随着我们年龄的增长，身体的自我愈合和再生能力会下降，科学家们想知道肝脏的更新能力是否也会随着年龄的增长而下降。

人类肝脏更新的本质也仍然是一个谜。动物模型给出了相互矛盾的答案。“一些研究指出，肝细胞可能是长寿的，而另一些研究则显示出不断的更新。我们很清楚，如果我们想知道人类身上发生了什么，我们需要找到一种直接评估人类肝细胞年龄的方法，”德累斯顿工业大学德累斯顿再生治疗中心(CRTD)的研究小组负责人Olaf Bergmann博士说。

人类的肝脏仍然是一个年轻的器官

由伯格曼博士领导的由生物学家、物理学家、数学家和临床医生组成的跨学科团队分析了多名年龄在20岁至84岁之间死亡的人的肝脏。令人惊讶的是，研究小组发现，所有受试者的肝细胞年龄大致相同。

伯格曼博士解释说:“无论你是20岁还是84岁，你的肝脏平均寿命都在3岁以下。”研究结果表明，通过肝细胞的不断替换，肝脏质量对身体需求的调整受到了严格的调控，即使在老年人中，这一过程也得到了维持。这种持续的肝细胞替换对肝脏再生和癌症形成的各个方面都很重要。

DNA越多的肝细胞更新越少

然而，并不是我们肝脏中的所有细胞都那么年轻。一部分细胞在自我更新之前可以存活10年之久。这种肝细胞亚群比典型的细胞携带更多的DNA。“我们的大多数细胞都有两组染色体，但一些细胞随着年龄的增长会积累更多的DNA。最后，这样的细胞可以携带四组、八组甚至更多的染色体，”伯格曼博士解释说。

“当我们将典型的肝细胞与DNA含量丰富的细胞进行比较时，我们发现它们在更新方面存在根本差异。典型的细胞大约每年更新一次，而DNA含量丰富的细胞可以在肝脏中停留长达十年之久，”伯格曼博士说。“随着年龄的增长，这一比例逐渐增加，这可能是一种保护机制，可以防止我们积累有害的突变。我们需要找出在慢性肝病中是否存在类似的机制，在某些情况下，这可能会演变成癌症。”

核泄漏的教训

确定人类细胞的生物年龄是一项巨大的技术挑战，因为通常用于动物模型的方法不能应用于人类。

伯格曼博士的团队专门研究回顾性放射性碳出生年代测定法，并使用该技术来评估人体组织的生物年龄。碳是一种无处不在的化学元素，是地球上生命的支柱。放射性碳是多种碳的一种。它自然地出现在大气中。植物通过光合作用吸收它，就像一般的碳一样，然后把它传递给动物和人类。放射性碳是弱放射性和不稳定的。考古学利用这些特征来确定古代样品的年龄。

伯格曼博士说:“考古学家多年来一直成功地利用放射性碳的衰变来评估标本的年龄，其中一个例子是都灵裹尸布的年代测定。”“放射性碳的放射性衰变非常缓慢。它为考古学家提供了足够的分辨率，但对确定人类细胞的年龄没有用处。尽管如此，我们仍然可以在研究中利用放射性碳。”

20世纪50年代进行的地面核试验将大量的放射性碳引入大气，进入植物和动物体内。因此，在这一时期形成的细胞的DNA中含有更多的放射性碳。

1963年正式禁止地面核试验后，大气中放射性碳的含量开始下降，动物DNA中放射性碳的含量也开始下降。大气放射性碳和细胞放射性碳的值相互吻合得很好。

“尽管这些是可以忽略不计的无害量，但我们可以在组织样本中检测和测量它们。通过将这些值与大气放射性碳的水平进行比较，我们可以回顾性地确定细胞的年龄，”伯格曼博士解释说。

直接从源头获得无与伦比的见解

伯格曼小组还探索了驱动其他被认为是静态组织(如大脑或心脏)再生的机制。该团队此前曾利用他们在回顾性放射性碳出生测年方面的专业知识表明，新的大脑和心脏细胞的形成不仅限于产前，而且会持续一生。目前，该小组正在研究慢性心脏病患者是否仍能产生新的人类心肌细胞。

伯格曼博士总结说:“我们的研究表明，直接研究人类的细胞更新在技术上非常具有挑战性，但它可以为人类器官再生的潜在细胞和分子机制提供无与伦比的见解。”