2016-10-04 訊 據(jù)諾貝爾獎(jiǎng)官網(wǎng)的最新消息,瑞典斯德哥爾摩當(dāng)?shù)貢r(shí)間3日,,2016年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予日本分子細(xì)胞生物學(xué)家大隅良典(Yoshinori Ohsumi),,以表彰他發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞自噬的機(jī)制。當(dāng)國(guó)人們還沉浸在十一國(guó)慶的喜悅中,,忽聞一件“駭人聽(tīng)聞”的事情,,不禁都驚掉了下巴——日本科學(xué)家大隅良典,因?yàn)榕靼琢巳祟惣?xì)胞“吃掉自己”(細(xì)胞自噬)的原理,,而獲得了2016年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)!
什么?人類細(xì)胞能“吃掉自己”?釜山行看多了吧?!這是好事還是壞事?今天咱們用最簡(jiǎn)單的語(yǔ)言來(lái)科普一下,。
大隅良典,1945年生于日本福岡縣,,1974年獲東京大學(xué)博士學(xué)位,。在美國(guó)紐約洛克菲勒大學(xué)度過(guò)三年之后,他回到東京大學(xué),,并于1988年建立了自己的研究團(tuán)隊(duì),。自2009年至今擔(dān)任東京工業(yè)大學(xué)教授。網(wǎng)友們稱他為:搞生命科學(xué)的宮崎駿爺爺,。
“細(xì)胞自噬”是細(xì)胞的正常功能
“自噬”(autophagy)一詞源于希臘語(yǔ)前綴“auto-”,,意為“自我”,以及另一個(gè)希臘語(yǔ)單詞“phagein”,,意為“吞食”,。“細(xì)胞自噬”可以理解為細(xì)胞的自我吞噬,,也就是吃掉自己,。這一概念最早出現(xiàn)于上世紀(jì)1960年代。
當(dāng)時(shí)研究人員發(fā)現(xiàn),,細(xì)胞能將自己內(nèi)部的多余的蛋白質(zhì)和細(xì)胞成分打包在一起(也被稱為“自噬體”),,然后運(yùn)輸?shù)健叭苊阁w”進(jìn)行分解,。打個(gè)比方,就好比你打包好自己家的垃圾被垃圾車?yán)?,送到了垃圾回收站,。“?xì)胞自噬”是一種正常的細(xì)胞功能,。
但當(dāng)時(shí)人們還弄不明白細(xì)胞為什么要這樣做,以及我們?nèi)祟惣?xì)胞是否也存在這樣的行為,。
利用“饑餓法”一步一步逼近真相
于是日本科學(xué)家大隅良典利用面包酵母進(jìn)行進(jìn)一步研究,。為什么要用面包酵母?
因?yàn)榻湍妇腿梭w細(xì)胞結(jié)構(gòu)相似,而且又是一種單細(xì)胞微生物,,相對(duì)更容易進(jìn)行研究,,因而常被用作人類細(xì)胞的模型。
大隅良典教授通過(guò)“饑餓法”使酵母細(xì)胞餓得開(kāi)始吃自己,,激發(fā)了“自噬”,。并且發(fā)現(xiàn)酵母菌在被餓死的過(guò)程中,自噬機(jī)制由一連串的基因所控制,,每一個(gè)基因掌管著自噬的不同階段,。
說(shuō)了這么多“自噬”對(duì)人類有什么影響呢?“自噬基因”又有什么用?
控制“細(xì)胞自噬”可能是腫瘤治療新希望
大隅良典發(fā)現(xiàn),在人類細(xì)胞中也運(yùn)行著與“自噬”幾乎同樣的機(jī)制,?!白允伞?控制著許多重要的生理功能,細(xì)胞可以通過(guò)降解自身的非必需成分來(lái)提供營(yíng)養(yǎng)和能量,,也可以降解一些毒性成分以阻止細(xì)胞損傷和凋亡,。在細(xì)胞面對(duì)饑餓和其它種類的應(yīng)激時(shí),“自噬”發(fā)揮著不可或缺的作用,。
“食堂”:細(xì)胞自噬能快速提供燃料供應(yīng)能量,,或者提供材料來(lái)更新細(xì)胞部件。
“凈化器”:有研究發(fā)現(xiàn),,在腫瘤發(fā)展的早期,,“自噬作用”通過(guò)減少細(xì)胞內(nèi)“垃圾”(過(guò)氧化物)而維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定,抑制腫瘤形成,。相反自噬功能降低,,會(huì)增加致癌風(fēng)險(xiǎn)。
“兵工廠”:在遭受感染之后,,細(xì)胞自噬能消滅入侵的細(xì)胞內(nèi)細(xì)菌活病毒,。
“垃圾回收站”:細(xì)胞還能利用自噬來(lái)消滅受損的蛋白質(zhì)和細(xì)胞器,這個(gè)質(zhì)檢過(guò)程對(duì)于抵抗衰老帶來(lái)的負(fù)面影響有舉足輕重的意義,。
“自噬”是把雙刃劍,,“自噬基因”來(lái)掌控
所以,,如果自噬功能紊亂可能會(huì)引發(fā)神經(jīng)系統(tǒng)疾病、自身免疫病,、衰老,、感染甚至是惡性腫瘤。
而即使自噬功能正常,,也可能對(duì)人體不利,。當(dāng)癌癥患者接受了放化療后,自噬系統(tǒng)可能救活奄奄一息的癌細(xì)胞,,使癌癥無(wú)法根治,。偶爾它可能又會(huì)熱心過(guò)度,去除一些重要細(xì)胞,,完全不理會(huì)這樣做是否符合生物體的整體利益,。
所以掌管著“自噬”各個(gè)階段的“自噬基因”就顯得尤為重要了,人們也正在進(jìn)行緊張的研究以開(kāi)發(fā)藥物,,希望能夠自由地掌控這把“雙刃劍”,。