多细胞性是三大类细胞之间签订的契约:生殖细胞,又称性细胞,负责基因传递;体细胞,负责完成整体运转所需的任务,它们不主动增殖,除非获得零星的局部授权;干细胞,负责受损组织的保养与更新。当某些非生殖细胞撕毁契约,不再承担其在集体中的职能且决定促进自身生殖时,癌症就生成了。这样,我们也就理解了为何癌症几乎与多细胞性的进化同时出现。
癌症是一种背叛。但在这三类细胞中,谁才是“叛徒”?目前已知的是,大部分癌症源于干细胞。因此,干细胞既是多细胞生物生存不可或缺的动力,也是威胁机体的“定时炸弹”。干细胞可以替换受损细胞,这种自我更新能力使其长期累积了大量突变,一旦偏离正常轨道就会进入癌症模式。不同器官内的干细胞数量不同。自然选择很可能兼顾局部更新受损细胞和降低癌症风险的需要,对干细胞数进行了优化。相对而言,分化后的细胞,由于寿命短,无法累积足够的致癌突变。
每天,人体内有500亿至700亿个细胞(相当于全球人口的10倍)死亡。它们需要被更新。其中一些细胞,如位于呼吸道、胃、肠的细胞,根据设定只能存活几天:它们常常接触具有腐蚀性、毒性的物质或诱变剂(能导致基因组突变),因此这类细胞不能保留太长时间,应当定时替换。另一些细胞,如神经细胞,则不会经常接触这些物质,因而寿命较长。因此,总体来看,人体细胞的寿命差别很大:白细胞几小时更新一次,皮肤细胞几周更新一次,而像脑细胞这样高度专业化且受保护的细胞则能在几十年的时间里避免发生程序性死亡。