聚焦諾貝爾醫學獎，自噬系統的前世今生
作者：解螺旋.子非魚
導語
2016年諾貝爾物理獎剛剛揭曉！三位英美科學家因其在「拓撲相變及拓撲材料方面的理論發現」而榮獲桂冠。而昨日諾貝爾生理醫學獎已經花落日本科學家大隅良典，其在細胞自噬領域做出了傑出的貢獻，本文就扒一扒細胞自噬的前世今生。
昨日諾貝爾生理/醫學獎揭開面紗
在273名被提名的科學家中
大隅良典（Yoshinori Ohsumi）
因其在自噬反應做出的卓越貢獻
殺出重圍，脫穎而出榮獲桂冠
大隅良典在接到獲獎通知時非常驚訝
彼時他還正在實驗室進行研究
那時正在為祖國母親慶生而無心研究的我
奉獻出了自己的膝蓋
1945.2.9出生於日本福岡，1974年獲得東京大學理學博士學位，之後在紐約洛克菲勒大學做博後。1977年返回日本，就職於東京大學。他是日本第23個諾獎得主以及第6位醫學獎得主。2015~2016年間，他已共獲得5項國際醫學或生理學大獎，包括本次的諾貝爾生理學及醫學獎、2015年蓋爾德納基金會國際獎（Gairdner FoundationInternational Award）及2016年威利獎（WileyPrize in Biomedical Sciences）。
然而這並不是自噬領域中第一次獲此殊榮
早在1963年，該領域裡的開山祖師爺——
比利時科學家Christian de Duve
便首次提出了自噬（autophagy）概念
並因1955年發現的溶酶體而獲得諾獎
然而，該現象背後的機理研究一直困難重重
此後70、80年代，科研者的注意力一直
聚焦於胞內蛋白降解系統——蛋白酶體
也因此成就了2004年三名諾貝爾化學獎得主
他們雖然解釋了單個蛋白質在胞內的降解過程
但卻不能解釋自噬如何對細胞器進行清除
直至1992年大隅良典教授發現
酵母菌在飢餓時出現大量的自噬現象
並進行了自噬相關基因遺傳篩選研究
才於1993年找到了自噬相關的酵母突變體
4年後，他因發現了第一個自噬基因ATG1
和自噬特徵蛋白LC3，成為了該領域裡的泰斗
至今其研究團隊已經克隆了35個ATG基因
今年7月發表的Cell論文成功探明了
細胞自噬的啟動機制
這也成為了將他推上諾獎的「最終一擊」。
此外，還有兩位科學家也對
細胞自噬做出了極大貢獻
1996年密歇根大學的Daniel Klionsky
在研究蛋白從胞質到溶酶體的定位過程中
發現了調節自噬反應的相關基因
而美國的Beth Levine教授則發現了
誘導自噬作用的信號蛋白Beclin1
可與抗凋亡蛋白Bcl-2結合
進而掌控著細胞的生死命運
因此，細胞自噬與生物發育、穩態平衡
有著密不分可的關係
簡言之，在正常情況下，
細胞自噬就像家裡的吸塵器
可將細胞里壞掉的細胞器（如線粒體）等
隨時清除掉以保證家裡的清潔
同時，它還可聯手免疫系統
共同抵禦病毒和細菌（如結核桿菌）的侵襲
以此來阻止細胞的衰老和死亡
然而，任何事物都要把握好一個度
不然就會走向極端
一旦細胞凋亡與自噬間的平衡被打破
細胞便開啟了花樣「作死」之路
要麼任性的將自噬反應進行至生命結束
要麼直接將細胞自噬轉換為細胞凋亡
因而，細胞自噬還是一把雙刃劍
舉個栗子
在飢餓療法中，腫瘤細胞便策反了
自噬系統進而處於休眠狀態
以便條件允許時可以捲土重來；
而自噬系統一旦崩潰或缺陷
就會助紂為虐，加速細胞衰老
神經退行性疾病等就會接踵而至
雖說目前，細胞自噬在全球範圍內尚未
真正觸及真正的臨床產業應用
但是其研究前景非常美好
如果說在上世紀末
細胞自噬還名不見經傳
那麼此番在大隅良典的推動下
未來，自噬作用必然會成為科研界
一顆炙手可熱的耀眼明星！
近年來，自噬反應研究呈現井噴之勢
參考文獻：1.http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2016/press.html
2. Autophagy: From phenomenology tomolecular understanding in less than a decade
3. Development by Self-Digestion
4.Nobel honors discoveries on how cells eat themselves
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