发布时间： 2020-06-05

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5月27日，国家2020珠峰高程测量登山队成功登顶珠穆朗玛峰，在完成测量任务后顺利下山。这则消息在各大平台刷屏报道，全国人民都欢欣鼓舞，庆祝这一激动人心的时刻。

提到珠峰，除了世界第一高峰这个头衔外，还有那些“走到一半的人”，他们永远的沉睡在雪山之上，见证着一批又一批的登山者攀上这座圣地。

那些倒在攀爬路上的人，无一例外全是被山上的低温冻死的。在最温暖的夏季，珠峰的平均温度也在零下15度以下，加之大风和暴雪，很容易就让人迷失方向，一旦迷失方向，就离被留在雪山不远了。

那么，既然零下十几二十度的温度连人都能冻死，为何我们的细胞却可以在零下196度的液氮中冻存，并且不会失去活性？会不会这些细胞冻存都是骗人的？

今天，小编就和大家来探秘一下，为何零下十几度的气温就能冻死人，零下196度的液氮却能保存细胞。

· 先了解下什么是液氮

液氮就是液态的氮气，是惰性的（基本没有活性，一般情况不与其它元素产生反应），它无色、无臭、无腐蚀性、不可燃、温度极低（常压下为-196摄氏度）的液体。

人体皮肤直接接触液氮瞬间是没有问题的，超过2秒才会冻伤且不可逆转。

· 再说说人是怎么被冻死的？

身体的核心温度降到37度以下时，就会产生低温症。我们皮肤血管会收缩，使身体通过减少体表的血液流动来维持核心温度；此外，位于全身的褐色脂肪组织也会被激活，通过产生高浓度的葡萄糖和油脂来产生热量。这些过程被称为“非战栗产热”。

当“非战栗产热”失效，我们身体会进行战栗产热作为最后的努力。通过不断收缩我们的骨骼肌，引起身体颤抖以产生足够的热量避免低温症，但是，如果你在30分钟之内一直处于寒冷中，则可能会冻伤，时间越久死亡风险越高。

以皮肤为例：
你的皮肤细胞开始结冰，形成的冰晶会破坏细胞的细胞膜，损坏你的细胞，细胞开始死亡，冰晶持续扩大损害邻近的细胞。相对的，我们的身体试着通过血管舒张来防止皮肤冻伤，这使血液加速流动来温暖皮肤细胞，但这又与恒温机制冲突，恒温机制使得机体再次通过血管收缩来维持核心温度，于是，我们的血管重复着舒张和收缩的循环，使我们的皮肤一遍又一遍的解冻和结冰，造成更严重的损伤。

同理，当低温的影响开始作用于体内器官或其它组织时，上述反应同样会发生，也就是说，人之所以被冻死，其实是身体里组成各器官的细胞被冻死了。

· 为什么在液氮中细胞不会被冻死？

前面提到，体温长期在37度以下时，产生的低温症会造成人体细胞结冰，形成的冰晶杀死了细胞。学过简单物理知识的都知道，结冰是因为有水分，那么只要把细胞里的水分排出，细胞不就不会被冻死了吗？

聪明的科学家们经过长期的研究，最先找到了两种冻存细胞的保护剂——甘油和二甲基亚砜（DMSO）。细胞冻存及复苏的基本原则是慢冻快融，实验证明这样可以最大限度的保存细胞活力，甘油和二甲基亚砜（DMSO）能提高细胞膜对水的通透性，加上缓慢冷冻可使细胞内的水分渗出细胞外，减少细胞内冰晶的形成，从而减少由于冰晶形成造成的细胞损伤。复苏细胞采用快速融化的方法，这样可以保证细胞外结晶在很短的时间内即融化，避免由于缓慢融化使水分渗入细胞内形成胞内再结晶对细胞造成损伤。

经过制备的细胞再进行程序降温后放入液氮罐中保存，就能达到细胞冻存在液氮中不会死，且融化复苏后还能保证活性的目的。当然，随着科学的进步，冻存技术发展如今已愈加成熟，在安全性和可控性上大幅提升。

· 冻存细胞的发展历史

1776年，意大利科学家Lazaro Spallanzani最早发表了低温处理对“细胞”活性影响的报道。用雪冷冻玻璃瓶中的马精子10多分钟后，再将玻璃瓶放回室温下，原本不动的精子又“复活”了。冷冻时间增加至数十分钟，情况依然如此。最后得出重要结论：“冷”无法杀死精子。

1850年前后，许多早期的工作者，如：1840年Prevost,1870年Scheuk，重复研究了低温处理对精子活动的影响，得出了相同的结论。

到了1900年前后，科学家基本上肯定了生物成分(如精子和一些生物化学物质）能够在零下温度储存的事实。

1940年，Shettles证明人类的精子能抵抗温度的突然变化。他将人精液封闭在小管内，在-79℃~-196℃之间的低温条件下冷处理，结果发现有10%的精子能够存活。

此后，冷冻处理研究的材料范围大大增加。真正意义上的低温保存从此拉开大幕。

60 年代，美国纽约血液中心 Rowe 实现了红细胞的低温保存。1980 年，他将在液氮温度下保存了 12 年的红细胞复苏后进行检查，没有发现任何生化和功能上的变异，从实践上证明了生物材料可以在低温下长期存活。

80 年代以来，理学和工程学进入低温保存研究领域，基于低温工程理论及实用设计原理的不断更新及应用，低温生物学的研究快速发展。

20 世纪以来，人类的科学研究进入细胞水平阶段，开始对生物和作为食品原料的生物材料进行低温保存处理。到了 20 世纪末，随着科学方法的不断进步以及冷冻方法的不断完善，低温保存技术广泛的应用到了临床上。

· 液氮中的细胞可以冻存多久？

2015年，我国报道了一起“冻存15年的脐血拯救白血病女孩”的新闻，引起了轰动。

美国脐带血干细胞生物学研究权威——美国印第安纳大学Broxmeyer 教授团队在 2011 年《BLOOD》杂志发表的体外和动物实验研究结果证明，冻存 23.5年的干细胞仍可维持其原有的体外增殖、分化、扩增和体内植入潜能。

根据国际权威机构研究结果显示，细胞也会老化，其自我再生能力亦会随着年龄的增加而衰退。人体有自我修复的能力，但每一次细胞修复与自我更新，除了端粒酶保护能力下降外，难免导致基因突变的发生。衰老的细胞、病变的细胞，甚至突变的肿瘤细胞就在身体里一天天沉积，直至引发疾病。

因此，为了有效预防疾病，预先将当下健康年轻态的细胞，通过安全采集并超低温冻存起来，在有抗衰防病之需时再回输体内来对抗疾病、延缓衰老、增强抵抗力，就成为了未雨绸缪的重要抉择。

储存自己健康时期的细胞，就如同储蓄未来的生命与健康，为自己和家人的幸福投下一份意义非凡的保障。

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