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自噬作用原理及其启示


很早以前,我们就注意到,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。 癌细胞还能利用自噬作用,解决养分不足的 问题。一般来说,只有很少的养分能进入肿 瘤内部,但养分缺乏会诱发自噬作用,让癌 细胞分解生物大分子,延:最外 面是细胞膜,中间是细胞质,细胞核被包裹 在最里面。大部分功能性细胞器和生物分子 都悬浮在细胞质中,因此,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 谢残渣清除掉,恢复正常的细胞活动。


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。 但值得注意的是,抑制自噬作用的同时,也 可能使癌细胞内的基因突变增多,提高癌症 复发的几率。要使这种疗法奏效,可能还需 要对治疗策略做一些更精细的调整。

大隅良典今年7月11日在《Developmental Cell 》上宣布:他们成功探明了细胞自噬 (autophagy)的启动机制,这对预防和治疗 由细胞自噬引发的癌症及神经类疾病有重要 意义。
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细胞内由于生理或病理原因而被损伤的细胞 器,或过量储存的糖元等,它们可被细胞自 身的膜(如内质网或高尔基复合体的膜)包 裹形成自噬体,自噬体与初级溶酶体接触, 两者融合形成自噬溶酶体。 自噬性溶酶体也可以通过溶酶体本身的内陷, 并包围一部分细胞质成分而成(但一般较 少)。在自噬溶酶体内的内源性物质被溶酶 体的酶消化分解的过称为自噬。
10月3日上午11时30分,诺贝尔奖新闻发 布会正式开始。瑞典卡罗林斯卡医学院诺 贝尔奖生理学或医学委员会秘书长托马斯 •佩勒曼宣布,将2016年诺贝尔生理学或 医学奖授予日本细胞生物学家大隅良典( Yoshinori Ohsumi)教授,以表彰他发现 了细胞自噬机制。
自噬(autophagy) 这个词来源于希腊词 语auto(自我)以及 Phagein(吃)。所 以,自噬表示“将自 己吃掉”。

20世纪50年代,科学家观察到一种新型的细胞 器,它含有可消化蛋白质的酶,碳水化合物以 及脂质。这种细胞器后来被称为“溶酶体”, 是细胞内生化成分降解的工厂。迪夫因发现溶 酶体获得1974年诺贝尔生理学或医学奖。 在20世纪60年代,科学家陆陆续续在溶酶体内 发现许多细胞成分,甚至是细胞器。因此可以 推断,细胞内拥有一种机制可以将大量的细胞 内容物运输进溶酶体。生化和显微镜下观察的 结果也逐渐揭示了一种可将细胞内容物运输到 溶酶体的囊泡。迪夫将这个过程称为“自噬”, 意为“自食”。这些囊泡则称为自噬体。
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