許多有機(jī)物的細(xì)胞能夠通過(guò)一個(gè)叫做自體吞噬的過(guò)程來(lái)降解糖,、脂肪和蛋白,，從而達(dá)到循環(huán)利用的效果,。一項(xiàng)新的研究表明當(dāng)新生兒出生并脫離了胎盤(pán)的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)時(shí)，在母親用乳汁喂養(yǎng)前,，它們能夠通過(guò)降解自己的一部分細(xì)胞來(lái)維持能量供應(yīng),。研究人員將這些發(fā)現(xiàn)刊登在2004年11月4日的Nature上。
已經(jīng)知道酵母和蠕蟲(chóng)有許多基因能夠幫助它們吃掉它們自己的一些細(xì)胞,。但是研究人員到目前為止只發(fā)現(xiàn)了一種哺乳動(dòng)物的自我吞噬基因——Atg5,。當(dāng)成年小鼠饑餓時(shí)，這種基因編碼的蛋白的水平就會(huì)上升,。研究人員想知道新生兒在斷絕了母親子宮的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)后是否會(huì)利用自我吞噬以在母親開(kāi)始乳汁喂養(yǎng)之前保持能量供應(yīng),。
研究人員首先創(chuàng)造出缺少Atg5基因的兩個(gè)拷貝的小鼠。新生小鼠表面上看起來(lái)是健康的,，但是如果它們沒(méi)有乳汁喂養(yǎng),，其發(fā)生死亡的速度是正常的挨餓新生小鼠的兩倍。這意味著它們?nèi)鄙僖恍┱Ｐ∈髶碛械臓I(yíng)養(yǎng)物質(zhì),。研究人員還將一種綠色的發(fā)光蛋白插入到小鼠中,，以便于細(xì)胞自我吞噬的研究。研究人員發(fā)現(xiàn)正常新生小鼠的自我吞噬活躍的部位是心臟,、橫隔膜和肺細(xì)胞,，而大腦中則不活躍。但是缺少Atg5的小鼠則沒(méi)有出現(xiàn)這種情況,，這一點(diǎn)證實(shí)了這種基因在新生兒自我吞噬過(guò)程中起到關(guān)鍵作用,。
這項(xiàng)研究首次在哺乳動(dòng)物中證明自我吞噬作用與新生兒有明顯的關(guān)系。這些結(jié)果也表明嬰兒在剛出生后既能利用蛋白質(zhì)也能利用儲(chǔ)存的脂肪,。
嬰兒出生時(shí),，他們與胎盤(pán)食物供應(yīng)的聯(lián)系就被切斷了。新的研究表明,，他們能分解掉自己的部分細(xì)胞,，可能是用來(lái)維持能量，直到母親來(lái)給他們哺乳,。
多種生物的細(xì)胞都能通過(guò)一個(gè)名為“自我吞噬（‘自己吃掉自己’）”的過(guò)程,，分解糖類、脂肪和蛋白質(zhì),，以此來(lái)重復(fù)利用自身的組成部分,。酵母和蠕蟲(chóng)具有多個(gè)協(xié)助它們吃掉少量自身細(xì)胞的基因——其中部分基因能被饑餓所觸發(fā)。然而,，研究人員迄今只發(fā)現(xiàn)了一個(gè)哺乳動(dòng)物的自我吞噬基因：Ａｔｇ５,。在饑餓的成年大鼠體內(nèi)，基因編碼的蛋白產(chǎn)物存在于全身各處,，只有腦部的含量較少,。日本東京都醫(yī)科研究所的分子生物學(xué)家Ｎｏｂｏｒｕ Ｍｉｚｕｓｈｉｍａ及其同事希望弄清,，剛剛失去母親子宮食物供應(yīng)的新生兒是否能利用自我吞噬作用維持能量，直到他們開(kāi)始吸吮母親的乳汁,。
為了弄清這一點(diǎn),，他們繁育出Ａｔｇ５基因缺失的小鼠。新生小鼠看上去相對(duì)比較健康,，但如果不開(kāi)始吃奶,，它們的死亡速度就會(huì)比挨餓的正常新生小鼠快一倍，這說(shuō)明它們?nèi)鄙倌承┱Ｐ∈髶碛械臓I(yíng)養(yǎng)成分,。研究小組還向小鼠體內(nèi)插入了一種能發(fā)綠光的蛋白質(zhì),，這種蛋白質(zhì)在細(xì)胞進(jìn)行自我吞噬的過(guò)程中可使其變亮。研究人員對(duì)出生３小時(shí)至２．５天的正常小鼠的各種組織進(jìn)行了檢查,，發(fā)現(xiàn)心臟,、橫膈膜和肺細(xì)胞的自我吞噬作用活躍，而大腦則不然,。Ａｔｇ５基因缺失小鼠并無(wú)這種活動(dòng),，證明該基因在新生兒自我吞噬過(guò)程中扮演了關(guān)鍵的角色。他們?cè)冢保痹拢慈粘霭娴摹蹲匀弧冯s志上報(bào)告了這一結(jié)果,。
密執(zhí)安大學(xué)安阿伯分校的細(xì)胞生物學(xué)家Ｄａｎｉｅｌ Ｋｌｉｏｎｓｋｙ表示,，該研究首次表明，哺乳動(dòng)物體內(nèi)的“自我吞噬作用與正常生理過(guò)程——出生——之間具有明確的聯(lián)系”,。他說(shuō),，此外該結(jié)果還表明，嬰兒出生后即立刻對(duì)體內(nèi)儲(chǔ)存的蛋白質(zhì)和脂肪加以利用,。
