【天瑞观察】解锁生命密码——全面认识“中心法则”

楼市   2024-10-31 18:59   湖南  

导语
地球上数以亿计的人口,每个人均是一个独一无二的个体但人体都是由细胞及细胞间质所组成。从最初一个的受精卵经过10个月的胚胎发育,出生时婴儿身体具有2万亿个细胞,达到 3-4公斤,发育成长为成人后,细胞数量达到60~100万亿个 
在此过程中细胞不断分裂繁殖,不断分化形成不同的细胞,形成不同的组织,组成不同的器官,不同的器官相互作用形成人体的八大系统;长大成人后,人亦有代谢、生长、繁殖、分化、衰老及死亡等等的生命过程。
如此复杂而精密的过程都受到中心法则的控制,让我们一起来简单认识她。

01

人体的组成/结构层次

人体都是由细胞及细胞间质所组成。细胞是人体结构及生理功能的基本单位

人体内细胞数量达数十万亿个,主要细胞类型包括干细胞,骨细胞,血细胞,肌肉细胞,脂肪细胞,皮肤细胞,神经细胞,内皮细胞,性细胞,胰腺细胞等等;许多具有相同功能/相似形态的细胞又共同构成了组织

由各种组织构成人体各器官结构;像我们熟知的心脏、肝、脑、肾、眼、耳、鼻等都是器官,如心脏就主要由心肌组织构成。

当一些结构及功能上有密切关系的器官结合起来,并共同执行某些特定的生理功能时,便构成了一个系统人体就是由多个各具其独特生理功能的系统所组成

02

基本单位细胞出生/发育/死亡差异巨大

细胞,作为生命的基本单位。人体的每个活动如心跳的每一次搏动,到指尖轻触的温柔触感,无一不是细胞间默契协作的结果。

而生命之所以能够生生不息,个体的生老病死,都归功于细胞那不可思议的新陈代谢能力——即细胞的更新换代(细胞的生老病死);

不同部位的细胞,其更新速度大相径庭,仿佛一场跨越时空的接力赛,每个细胞都在自己的赛道上奋力奔跑,确保生命的延续与活力。

03

细胞活动/生命活动的基础-中心法则

虽然人体不同种类/部位细胞形态/功能/生命各不相同,但都是由基本结构细胞膜,细胞质,细胞核构成

且都是从受精卵发育而来,并且每个细胞中的遗传物质(细胞核里的DNA)都是一样的。

由相同的遗传信息选择性表达发展出不同的细胞组成完整的人体/各种生命活动;这一系列复杂的遗传信息调控/传递路径就是中心法则。

04

现代生物医药的基础-中心法则

根据中心法则,每一个生理过程都可以理解为特定的基因在特定的时间和空间里表达的结果,平衡被打破就会诱发疾病。

生命科学的中心法则是所有生命活动遵循的基石:在生物体内,遗传信息沿着“DNA-RNA-蛋白质”的方向逐级传递,蛋白质是遗传信息的表现形式,亦是一切有机生命体的表现形式,因此疾病发生时多表现为蛋白质层面的异常;

DNA、RNA、蛋白质三个层面,传统的小分子(如靶向药)、大分子(单抗,重组蛋白等)都是针对蛋白质层面的治疗策略基因治疗是针对源头(DNA)的治疗策略RNAi、mRNA是针对中间过程的治疗策略

所以中心法则也是生物医药领域各类药物治疗提供了底层生命科学上的指导

05

展望未来

随着人类对生命活动的探索,生物医药已经发展到一个前所未有的高度,各类新的治疗手段如细胞治疗/基因治疗已经开始造福人类,像以往被人们视为绝症的肿瘤在新治疗手段如细胞/基因/免疫的帮助下已经逐渐变成慢性病,甚至能够治愈;诸多疾病/罕见病也有了治疗手段,人类平均寿命也在提升

但是人类对于复杂的人体生命探索/研究仍然前路漫漫,如还有很多肿瘤仍然5年生存率极低,缺乏有效的药物/患者用的起的药物,中枢神经系统疾病新药研发困难等等;

同时随着社会发展,人们生活方式的转变,平均寿命的增加,也带来诸多的心血管/代谢疾病(三高、肥胖、糖尿病类)、器官衰竭(肾衰竭、心衰竭)等新的治疗需求

人类对于生命/生物医药的追求是无限的自古就有君王修仙求丹追求长寿,随着社会发展,人民对生物医药的需求也在不断发展

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