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真的假的?獲諾貝爾生物學獎的自噬能治療癌症?

大隅教授發現的細胞自噬機制對癌症有啥意義



真的假的?獲諾貝爾生物學獎的自噬能治療癌症?


細胞的自噬回收中心(藍點位置)


本周又到了諾貝爾獎的開獎周,而諾貝爾獎在科學界的地位就相當於奧斯卡在演藝界的地位。


今天在斯德哥爾摩舉行的諾貝爾頒獎典禮中公布了第一個獎項類別——生理學或醫學獎,得主是來自日本的科學家大隅良典教授,因為他發現了細胞是如何自己吃掉自己的,而細胞的這種機制在癌症以及其它疾病中都扮演著很重要的角色。



真的假的?獲諾貝爾生物學獎的自噬能治療癌症?


就像大部分科學界里的新發現一樣,細胞自己吃掉自己的機制也有一個時髦的名字——自噬,字面意思也就是「自我吞噬」(來自希臘語中的「自動」(自己)和「吞噬」(吃掉))。


那麼問題來了,為什麼細胞要吃掉自己呢?為什麼它又對研究癌症至關重要呢?


#2016年諾貝爾獎:大隅教授發現細胞「自我吞噬」對癌症的意義


——英國癌症研究中心 (@CR_UK)2016年10月3日


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開創性的研究成果


大隅良典教授在他的實驗室里。 版權:日本東京工業大學


細胞自噬的概念最早在19世紀60年代就提出來了,但直到80年代開始,大隅良典教授對它進行的相關研究成果才算是在這個概念上有了實質性的進展。

大隅教授在實驗室里用酵母菌細胞做了一系列關於細胞自噬的實驗,他的目標就是要找到細胞到底是怎麼自噬的,以及這種自噬機制在細胞中扮演了啥樣的角色。


功夫不負有心人,他最終研究出了一些突破性的成果。



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大隅教授不但證明了在酵母菌細胞里真的存在細胞的自噬機制,還發現了在整個機制中從頭到尾由哪些關鍵的基因和分子參與其中,以及它們到底是如何控制的。


除此之外,他的研究更是為研究人類的細胞自噬機制打開了道路。


回收利用超級重要


細胞裡面被很多各種各樣的分子填滿了,它們一個個組合起來形成不同的結構和微型的胞器。


過了段時間後,這些分子和細小的胞器就會在正常的運作過程中損壞,比如細胞分裂就是這樣的過程。當損壞或者磨損發生的時候,細胞就需要擺脫掉它們,否則這些損壞的部分就會又融合到細胞里,這樣的結果就是產生毒素,最終導致細胞死亡。



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為了生存,就要開啟自噬模式


有了「自噬」機制,細胞就可以分解掉這些自己不能再用的部分,然後再循環利用那些分解後的物質造出新的物質。就其實就有點像玩樂高積木一樣。


想像一下如果你自己正在造一輛賽車,因為現在你的職業夢想就是做一個F1賽車手。然而在未來的某一天你的夢想變了,你開始想當一個飛行員,那麼你只要把你的車拆掉,重新利用這些零件去造一架直升機,一切就都解決啦。


細胞自噬機制其實也是同樣的原理,拆掉自己不需要的東西,再去重新造自己需要的東西。



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又一次驗證了適者生存是真理


擺脫掉那些潛在的有毒垃圾並不是細胞最終進化出自噬功能的唯一原因。


其實細胞所在的人類體內環境變化得非常快,而自噬機制也能幫助細胞適應這些變化。舉個例子:一個細胞突然發現自己沒東西吃了或者缺氧了。那為了生存,這個細胞就必須迅速地適應環境,而這就是細胞自噬的另一個原因。


總之,細胞懂得在合適的時候丟掉自己不需要的東西,還懂得為了生存下去把它們轉換成需要的東西。所以一個饑渴的細胞就會啟動自噬機制吃掉自己的一部分,從中獲得所需要的能量。這就比如哪一天里你沒有吃飽,你的身體就獲得不了足夠的能量,所以它自己會使用儲備在脂肪細胞里的脂肪,再轉換成需要的能量。也就是說,你的身體能分解暫時不需要的東西(脂肪),再轉化成它需要的東西(能量)。


那麼,這一切在癌細胞里是怎麼出錯的呢?


自噬機制與疾病的聯繫


如果我們發現自噬機制在惡性膠質瘤中的重要性,那麼我們希望可以找到一種針對自噬機制的新療法。——英國癌症研究中心努爾賈穆博士



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大隅教授作為第一個吃螃蟹的人在細胞自噬機制領域取得了突破性的研究成果,科學家們也逐漸開始對這一領域了解得越來越多,特別是自噬機制在疾病防控中扮演的作用。其實,細胞的自噬機制出了問題,就能導致糖尿病、帕金森氏症和和癌症。癌細胞也就能不斷地在各種環境中絕處逢生,擴散它們的領地。


最近幾年裡,研究也發現細胞自噬機制在癌細胞如何對抗抗癌治療中發揮著重要的作用。


比如:格拉斯哥的研究人員通過研究人類細胞,已經證實治療慢性粒細胞白血病的靶性藥物結合阻斷細胞自噬的藥物比單純使用靶性藥物能殺死更多的癌細胞。


努爾賈穆博士是英國愛丁堡癌症研究中心的科學家,他正在研究細胞自噬機制在最常見的大腦腫瘤——惡性膠質瘤中的作用。



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她說「我們知道一些癌細胞可以通過啟動自噬機制在各樣的環境中生存和增殖,我們團隊里的研究人員就想知道惡性膠質瘤是否也啟動了同樣的機制。」


如果這是真的話,賈穆博士說:「就可以幫助得了這種腦瘤的患者提高生存率,而如今患了這種病的人能存活下來的機率很低。」。


不止這項研究,世界上還有其它數以百計研究癌症的項目,這些所有項目的研究人員們都離不開大隅良典教授對細胞自噬機制這一突破性的發現。


所以當他如今獲得科學界的最高榮譽時,我們只想說一句「祝賀教授您啦,謝謝您的研究!」。


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