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自噬的原理及其启示 1 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 YoshinoriOhsumi 教授 以表彰他发现了细胞自噬机制 2 什么是自噬 3 自噬 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 4 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 5 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 6 自噬的的作用 总体上看 动物细胞是一个三层结构 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 7 自噬作用就只有好处吗 8 自噬与癌症 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 延长自身寿命 9 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 10 大隅良典为什么会获得诺奖 大隅良典今年7月11日在 DevelopmentalCell 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
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