人体细胞每天死亡700亿,它们都去了哪里?

我们每天要死多少细胞?

研究表明,我们每个成年人身体内平均每天有大约700 亿个细胞死亡,即使是年龄在8至14岁之间的普通孩子,每人每天也约有200~300亿个细胞死亡。是不是很吃惊?

其实这些细胞都是自然死亡的,在我们身体里每天都有新的细胞产生,也有些细胞自然老化死亡。一个普通成年人身体内总共约有13万亿个细胞,就算每天死亡700亿,也只占细胞总数的0.54%,看起来并不算太多。但如果我们进一步计算:一个体重120斤的人,他一天死掉的细胞就有6两多,也就是说只半年时间全身的细胞都要死一遍了!这还是挺吓人的。

你能想象自己身体的细胞每半年全换一遍吗?

当然了,这里谈的是仅就数量而言,事实上并不是所有的细胞都会死亡,有许多细胞会伴随我们终身。比如神经元细胞、眼球里的一些细胞,和大部分心肌细胞。人体内更新最快的实际上是那些血液细胞和胃肠道内的上皮细胞等等。

那么问题来了,通常来说我们只要不死吃猛喝,或者不疯狂减肥,一般在半年时间里体重是不会有太大变化的。这120斤死掉的细胞都去了哪里呢?

细胞的几种死法

我们身体里的细胞有好几种死法:一种是人死了,细胞失去了养分供应全都死掉;第二种被称为坏死,坏死是由外伤或感染等外部因素引起的细胞死亡;第三种是自噬,意思是“自我吞噬”、自杀;还有一种叫细胞凋亡,它自己会在某种机制下“凋谢”了。通常我们把后两种称为“程序性细胞死亡”。

人死不能复生,除非这个人的器官能及时移植到另一个人身上,否则他所有的细胞都不会再有活下去的机会。

那些因伤感染而坏死的细胞不属于程序性死亡,它被称为自体细胞破坏。由于细胞活性过程停止,它的溶酶体将消化酶释放到细胞质中,从而引发细胞自溶。自体细胞破坏在活的生物体中并不常见,通常发生在受损细胞和垂死的组织中。

受损或垂死细胞释放溶酶体自我消化的过程又叫自溶

我们重点谈一谈程序性死亡的细胞,因为它们占每天死亡细胞的绝大部分。

细胞自噬通常会受到一些外部条件激发,比如说当我们持续饥饿,身体一些部分一段时间得不到供养补给,肌体为了维持生存,就会启动一部分细胞的自噬程序;而当面对外来病毒或细菌入侵使细胞发生变化,细胞也会启动自噬,有选择性地吃掉一些细胞器,甚至通过自我毁灭为肌体提供保护,同时也为其它细胞提供营养。

细胞的程序性死亡大多指的是细胞凋亡。细胞凋亡是由我们基因控制的一个高度自我调节的过程,为了应对环境变化以及身体发展需要,我们的基因会主动激活杀死细胞的程序,让一部分细胞死掉,或是让某些细胞衰老、萎缩并最终分解。细胞凋亡的数量很大,我们身体每天死掉的700亿个细胞中绝大部分就是自己凋亡的。

一个前列腺癌细胞61小时内爆炸凋亡的全过程摄影

有许多种情况会导致细胞出现应激响应而自杀,比如受到热、辐射、营养缺乏、病毒感染、缺氧、核受体与糖皮质激素的结合、细胞内游离脂肪酸浓度增加、细胞内钙浓度增加等等,都可以触发受损细胞释放细胞内凋亡信号。

凋亡的细胞都去了哪里?

科学家们发现,细胞的自噬和凋亡实际上从胎儿阶段就开始了,我们的手指原本连在一起,正是通过基因选择让中间一部分细胞凋亡,才使我们有了灵活的手指,不至于像鸭子的脚那样。

如果那些死去的细胞都还占据在它们原来的位置上,人类会变成一个个浑身死肉的巨型胖子。你想一想,每半年增加一倍的体重会是什么后果。

幸运的是,情况并没有那么糟糕,大多数人对自己的身材还是比较满意,老周我也觉得自己在控制体重方面比较成功。我们为什么能做到这些?我们身体里那些死掉的细胞都去了哪儿?

当细胞开始凋亡,它们就启动了自我解体的程序:

细胞凋亡的过程

1、膜起泡:细胞膜开始显示出不规则芽泡。最初这些是较小的表面气泡,后来这些小气泡慢慢会长成更大的动态膜泡。

2、膜突起:一些细胞膜泡会逐渐向外延伸并且一直伸长,变得像刺猬或海胆的形状,突起的尖端包含了一些细胞器的残骸。

3、细胞破碎:细胞分裂成多个囊泡,我们称之为凋亡小体。

尽管细胞死亡并且破碎了,但它的残骸依然还在那里,并不会主动消失,我们身体中需要有一些“清道夫”来清除掉这些死亡细胞的残骸,分解并消化它们,同时为新的细胞腾出宝贵空间。这些“清道夫”就是吞噬细胞。

细胞破碎成凋亡小体

吞噬细胞是专业的身体清道夫

我们的细胞里有一种叫做磷脂酰丝氨酸的物质,它通常存在于细胞质膜的内部,但在细胞凋亡过程中会被一种scramblase的蛋白质重新分配到细胞外表面。磷脂酰丝氨酸会向周围发出强烈的化学信号:“这里有细胞死掉了”。

我们血液里有许多白细胞,它们属于吞噬细胞。事实上白细胞只是吞噬细胞中的一类,我们身体中的吞噬细胞是一个庞大的家族,要想把它们都搞清楚还需要专门写一篇文章。现在你只需要知道,在我们每1升的血液里,都有超过60亿个专业的吞噬细胞,它们是一支庞大的吃货大军。

细胞吞噬过程

当死亡细胞发出的化学信号传递到血管,吞噬细胞就会穿透血管,游移到死亡组织的附近。吞噬细胞是人体先天免疫系统的一部分,它与我们的生命一起诞生,它非常有效,只要接受相应的化学信号,吞噬细胞就会毫不留情地展开无差别杀戮。当吞噬细胞移动到死亡的细胞碎片旁边,它会在几分钟内就将这些碎片吞噬、利用细胞体内的消化酶将其分解、消化,然后再将废物排出去。

细胞的凋亡与吞噬

这些被吞噬细胞消化分解并排出的死亡细胞残骸,一部分会成为周围其它细胞的营养物质,其它的会经新陈代谢系统排出体外。

总结:

在我们的身体中,细胞会不断死亡。细胞分裂和细胞死亡之间的平衡使成年人的细胞数量相对恒定,这意味着我们每天有700亿个细胞死亡,也同时有大约700亿个新的细胞产生。

细胞死亡有两种不同的方式:坏死或细胞凋亡。与通常由疾病或创伤引起的坏死不同,细胞凋亡是细胞的正常健康功能,我们称之为程序性细胞死亡。

我们的身体每天必须摆脱数百亿个死亡和垂死的细胞,吞噬细胞在这个过程中起着至关重要的作用。

死亡的细胞会发生分裂,在分裂的过程中向外释放一些化学信息,这会把吞噬细胞吸引到周围。吞噬细胞对死亡细胞的碎片和残骸加以清理,吃掉并消化它们,再将消化后的物质排出。这些物质中的一部分会被其它细胞利用,另一些会排出体外。

受化学物质吸引,吞噬细胞从血液向目标移动

我们身体皮肤表面有大量的角质细胞,这些细胞也会死去,它们不会被吞噬,而是随着摩擦或洗澡被剥离。与我们体内死亡的细胞数量相比,死亡的角质细胞数量不是很多,大约每天只有2cm?的样子。

现在你知道为什么能保持苗条身材的原因了吧,那是因为你每天都有好几两肉被吞噬细胞吃掉了,如果没有吞噬细胞,你今天可能会比大象还重!