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细胞也懂“自我救赎”
——美国细胞自噬专家解读诺贝尔生理学或医学奖
发布时间:2016-10-04 来源:新华网 郭爽 【字号:  

  你可知道,斩获2016年诺贝尔生理学或医学奖的日本科学家大隅良典在学术圈的影响力远超“微博大V”,而助他获奖的细胞自噬研究其实属于细胞内的“交通”范畴……10月3日接受新华社记者专访时,美国南加州大学医学院细胞自噬领域学者、分子微生物学和免疫学专家梁承宇博士就细胞自噬给出了详尽解读。

  “自我救赎”与精密“交通系统”

  从字面上看,“自噬”就是“将自己吃掉”。“不过从根本属性上讲,这可不是细胞自杀或细胞凋亡,”梁承宇对记者说。

  细胞自杀是一种不可逆的死亡机制。而细胞自噬,是一种生存机制。两者不可相提并论。前者是细胞自身遭遇巨大伤害后的自我放弃,这样可以保护其他细胞免于伤害。而后者是细胞在逆境中通过消化一些自身多余东西进而自救的一种措施,旨在维持基本生命活动。更形象地说,这是一种细胞的“自我救赎”。

  梁承宇说,从广义上说,细胞自噬的运转机制更像是细胞内庞大运输机制的一部分。

  “这就好比一个国家有各种各样的运输工具,如火车、汽车、轮船等。有些运输工具是负责进口的,有些则是负责出口的,有些是负责内部运输的。无论哪种运输、哪条线,都必须精细调控,”她比喻说。

  而自噬机制就好比是细胞自身净化和实现自动环保的一条运输线。它将细胞内代谢废物以及一些过期无用或有损伤的细胞零件,装到其独特的运输工具——自噬小体中,然后沿着特定路线,送到“垃圾加工厂”——溶酶体中进行回收和废物再利用。

  自噬机制还能在细胞能量匮乏时开启紧急运输通道,以供应能量。因此,自噬机制是细胞内庞大运输网络体系中非常重要的一部分。

  “可想而知,它对于维系细胞基本的生存需求与平衡是不可或缺的,”梁承宇说。

  研究酵母成就学术大咖

  自噬概念于上世纪60年代提出,当时研究人员就发现了细胞这种降解自身成分的现象,但有关机制一直不为人知。

  梁承宇说,随着分子生物学的突破,大隅良典教授利用单细胞酵母为遗传模型,在酵母中首先观察到了自噬现象。同时,酵母遗传工程的进展使得基因检测和突变体的筛选成为可能。

  于是,这个小小的单细胞生物成为人类认识自噬、研究自噬的一个敲门砖与突破口。大隅良典教授领导的团队于上世纪90年代初分离并克隆了酵母中第一个自噬相关基因,并在随后的研究中对自噬的分子调控机制、运行模式等最基本的问题展开了持久探索,取得了巨大成就。

  记者借助“谷歌学术搜索”平台查询到,大隅良典教授至少有10篇论文被引用上千次,最高一篇甚至已被引用4250次。如果用一个人在社交媒体的影响力作比喻,大隅良典已绝对堪称“大V级”人物。

  “大隅良典使自噬从一种生命现象过渡为一种可被研究、可被调控的重要生命活动,”梁承宇说,“难能可贵的是,他与他的团队持之以恒地在自噬的最基本生物学领域努力探索,对于这个体系的完善与领域的成熟都起到了举足轻重的作用,我们应当借鉴学习。”

  登上疾病研究舞台

  酵母自噬基因的发现,也激发了自噬在其他领域的研究。1999年,美国西南医学中心贝丝·莱文教授的团队以乳腺癌细胞系为模型,发现了自噬在乳腺癌中的缺陷与乳腺癌密切相关,还成功克隆了人类自噬相关基因Beclin 1,从而使自噬这个生命活动登上了人类疾病研究的舞台。

  自此,对自噬的研究一发不可收拾,越来越多与健康以及疾病相关的自噬基因被发现,自噬的分子调控机制被不断完善。

  到了21世纪,自噬已经从一个生物学名词摇身变为一个非常重要的生物学领域。已有的大量数据证明,自噬与人类的健康与疾病息息相关。不少先前不得其解的疑难杂病,如肿瘤、老年性退化性疾病、代谢性疾病(如糖尿病、肥胖等),乃至微生物感染、自体免疫,甚至一些与肌肉以及神经相关的疾病,都因为自噬研究的进展获得了崭新的认识与防治思路。一些调控自噬的药物已经越来越多地进入到临床实验阶段。

  梁承宇表示,“随着越来越多的研究者投身这个领域,以及自噬研究的不断深入,人们对于生命活动的基本认识与疾病防治都将获得长足进展”。

(责任编辑:侯茜)
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