【科技前沿】今年诺奖，关于细胞自噬怎样科普才准确

摘要　　瑞典斯德哥尔摩当地时间10月3日中午11时30分，北京时间10月3日17时30分，2016年诺贝尔生...

摘要

瑞典斯德哥尔摩当地时间10月3日中午11时30分，北京时间10月3日17时30分，2016年诺贝尔生理学或医学奖在当地的卡洛琳斯卡医学院揭晓，日本东京工业大学的大隅良典（Yoshinori Ohsumi）获此殊荣，以表彰他在自噬机制发现所做出的贡献。他的工作不但揭示了一种基本的细胞机能，更为许多疾病机理的阐明铺平了道路。

什么是自噬作用

先从自噬体说起。

20世纪50年代中期，科学家观察到细胞里的一个新的专门“小隔间”（这种隔间的学名是细胞器），包含消化蛋白质，碳水化合物和脂质的酶。这个专门隔间被称作“溶酶体”，相当于降解细胞成分的工作站。比利时科学家克里斯汀·德·迪夫（Christian de Duve）在1974年因为溶酶体的发现，被授予诺贝尔生理学或医学奖。

60年代的新观察表明，在溶酶体内部有时可以找到大量的细胞内部物质，乃至整个的细胞器。因此，细胞似乎有将大量的物质传输进溶酶体的策略。进一步的生化和显微分析发现，有一种新型的囊泡负责运输细胞货物进入溶酶体进行降解。发现溶酶体的科学家迪夫，创造了自噬（auotophagy，词源是auto（自）与phagein（吃）。从字面意思上看，就是自己吃自己的意思。）这个词来描述这一过程。这种新的囊泡被命名为自噬体。

自噬体与溶酶体融合，把包裹着的分子倒入溶酶体的“消化液”中。经过消化，尚可利用的分子碎片将被送回细胞质，循环利用。细胞自噬过程是细胞成分降解和回收利用的基础。

自噬什么？

第一种情况是异源自噬（吃外来物）。当一些感染性的粒子进入细胞后，细胞就会启动自噬程序，清除异物。这在细胞消灭病原体上有着重要意义；

第二种情况是细胞的自我修复（吃自己的成分）。很多细胞活动都在细胞质中进行。由于生理生化反应多而复杂，经常产生大量残渣，致使细胞活动受到影响甚至停滞，在这种情况下，自噬作用就非常重要：将淤积在细胞质中的蛋白质等代谢残渣衰老损伤的细胞器清除掉，并把消化后产生的大分子原料用于新细胞器的合成。恢复正常的细胞活动。这两种情况都能防止细胞非正常死亡。

第三自噬体有时候也会很调皮，它会一直吃一直吃（不断消化细胞质中的组分，）直至细胞死亡；为什么防止细胞非正常死亡的生理过程，有时又会导致细胞死亡？那是因为细胞器的损坏程度过于严重，超出自噬作用的控制范围，细胞就不得不死亡，以维护整个生物体的利益。这是自噬作用导致细胞死亡的一种途径，另一种则是直接激发细胞凋亡。

任何事物都有两面性，自噬作用也不例外。自噬作用本来是细胞自救的措施，有时候也会被坏人利用比如癌细胞偶尔能激发自噬作用，达到“自救”的目的。通常，抗癌疗法会诱导恶性细胞自杀，但在治疗过程中，放疗和化疗会诱发超常水平的自噬作用，赋予癌细胞抵抗治疗作用的能力。科学家因此提出了一种抗癌策略：在放疗或化疗期间，抑制肿瘤内部的自噬作用。目前，用于这种疗法的药物已处于临床试验阶段。

为什么获奖

他的获奖，并不只是因为他发现了自噬是细胞中至关重要的机制，还因为他的实验具有突破性。更因为自噬作用与人类的健康至关重要。自噬在机体的免疫、感染、炎症、肿瘤、心血管病、神经退行性病的发病中具有十分重要的作用。这一领域研究最热门的三类疾病是肿瘤、包括帕金森症在内的一些神经退行性疾病和免疫性疾病。

异想天开——人类长寿不是梦

如果自噬效率一直不变，那么你的细胞都将是年轻的细胞，就像你的爱车及时保养一样能延缓寿命一样。如果能人为控制自噬作用，很多医学难题也许就能迎刃而解，延缓衰老也不再是一个梦。

注:

研究者Yoshinori Ohsumi简介：大隅良典（Yoshinori Ohsumi）1945年出生于日本福冈，现任日本东京工业大学教授。大隅良典1974年在东京大学取得博士学位，并于1977年在美国洛克菲勒大学完成博士后研究回国，在日本工作至今。他是细胞自噬研究的先驱，2015-2016年间，共获得5项国际医学或生理学大奖，其中包括2015年盖尔德纳基金会国际奖（Gairdner Foundation International Award）及2016年威利奖（Wiley Prize in Biomedical Sciences）。

来源：生命科学教育