71岁日本学者获2016诺贝尔生理学医学奖,为什么是他?
2016/10/3 医学界

    

     导读:71岁的日本科学家大隅良典(Yoshinori Ohsumi)因其发现细胞自噬机制获奖。

     文:岚逸筠篁

     来源:“医学界”微信号

     今天下午,2016年医学界最受关注奖项——诺贝尔生理学或医学奖公布,71岁的日本科学家大隅良典(Yoshinori Ohsumi)因其发现细胞自噬机制获奖,而这是细胞自噬领域第二次获此殊荣。而大隅良典教授接到获奖通知时非常惊讶,他还在东京工业大学的实验室进行研究。

    

     那什么是细胞自噬?它和临床医学又有什么关系?

     细胞自噬——不是细胞自杀,而是破釜沉舟

     细胞自噬(Autophagy),是细胞在自噬相关基因(Atg)的调控下利用溶酶体降解自身受损的细胞器和大分子物质的过程,也就是“自己吃自己”(Self-Eating)。这是真核生物中对细胞内物质进行周转的一种进化上保守的重要过程,其实这就是存在于真核生物中一种高度保守的代谢过程,参与了调节细胞物质的合成,降解和重新利用之间的代谢平衡,影响到了生物生命过程的方方面面。

     细胞自噬根据发生过程,分为大自噬(Macroautophagy),溶酶体主动并直接吞噬胞浆成分的微自噬(Microautophagy)以及分子伴侣介导的自噬(CMA),一般情况都指大自噬。

     细胞自噬的过程如下:

     1)细胞接受自噬诱导信号后,在胞浆的某处形成一个小的类似"脂质体"样的膜结构,然后不断扩张,被称为“吞噬泡(Phagophore)”。

     2)吞噬泡不断延伸,将胞浆中的任何成分,全部揽入,然后"收口",成为密闭的球状的“自噬体(Autophagosome)”。

     3)自噬体形成后,可与细胞内吞的吞噬泡、吞饮泡和内体融合(这种情况不是必然要发生的)。

     4)自噬体与溶酶体融合形成自噬溶酶体(Autophagolysosome),期间自噬体的内膜被溶酶体酶降解,两者的内容物合为一体,自噬体中的"货物"也被降解,产物(氨基酸、脂肪酸等)被输送到胞浆中,供细胞重新利用,而残渣或被排出细胞外或滞留在胞浆中。

    

     这个过程是细胞在面对短暂生存压力时采取的措施,降解非必需成分养活自己,或者分解潜在毒性蛋白避免细胞损害。可以说这种极端的方式绝对是一种破釜沉舟——不成功便成仁。

     细胞自噬对临床医学的贡献

     说了这么多都是基础医学的研究进展,医生们更关心的是,这个领域在临床医学有何作为。

     细胞自噬在机体的免疫、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。目前研究最热的三类疾病是肿瘤、神经退行性疾病和免疫性疾病。其中在肿瘤的作用争论最大,主要表现自噬基因敲除的动物自发肿瘤增多,相反自噬基因敲除后,增加了化疗、放疗、免疫治疗的敏感性。

     作为免疫抑制剂的雷帕霉素因其自噬诱导性,现在被许多研究机构作为治疗帕金森病和阿尔茨海默病等神经退行性疾病的试验药物;而许多化妆品中含有的神经酰胺也是自噬诱导剂,因而具有所谓“抗衰老”作用。

     另一方面,抑制胃癌、卵巢癌等恶性肿瘤增殖并增强其化疗敏感性的巴弗洛霉素A1就是自噬抑制剂;而临床上广泛治疗系统性红斑狼疮(SLE)、类风湿性关节炎甚至最初被用来治疗疟疾的羟氯喹就具有自噬抑制性。

     细胞自噬与诺奖的缘分

     细胞自噬是现今生物学界的热门领域,而这也是细胞自噬领域第二次获得诺奖。第一次是在1974年,由这一领域的祖师爷,比利时科学家Christian de Duve因发现溶酶体获奖。而这位宗师级人物自己选择“安乐死”作为最终的归宿。

    

     大隅良典的获奖可以说既出人意料又在意料之中。因为今年汤森路透是预测肿瘤免疫治疗领域获奖,而3年前预测的就是细胞自噬领域,其中大隅良典教授是获奖大热门。

     在此之前,大隅良典教授因其成功克隆了第一个酵母自噬基因Atg1以及自噬特征蛋白LC3成为了该领域的泰斗。而今年他带领的研究团队发表论文成功探明了细胞自噬的启动机制,这或许是将他推上诺奖领奖台的“最终一击”。

     不过有意思的是,当年在医学院学习细胞生物学时,细胞自噬似乎并不是考试重点。诺奖这一出估计会让不少学弟学妹们泪流满面。

     (本文为医学界微信号原创文章,转载需经授权并标明作者和出处。)

     投稿请发邮件至yxjtougao@126.com爆料亦有酬谢!

     投稿类型:行医感悟,医院管理,海外医疗,医学科普等。

     业务合作请联系:021-58545118

    

     过往的君子给我赞

    http://www.duyihua.cn
返回 医学界 返回首页 返回百拇医药