溶酶體的壯烈與希望

本文為「第一醫生」《細胞生物學》系列讀書筆記之一。每個人的「第一醫生」只能是自己，面對疾病和衰老，只要還有一點時間，這些知識都能帶來新的生機和希望。

2016年，日本科學家大隅良典獨攬諾貝爾生理學或醫學獎。溶酶體的熱度隨之直線上升，甚至被某些媒體解讀為人類抗擊癌症的新希望。

這可是在細胞內默默工作數百萬年後，溶酶體第一次上頭條，也是一股Ctrl+c、Ctrl+v輪播的科普熱流。今天，我們就聊聊溶酶體，怎麼就成了治癒癌症的新希望？

細胞的「鐵胃」

在維持細胞正常代謝活動和防禦方面，溶酶體具有不可替代的重要性。

溶酶體是單層膜圍繞、內含多種酸性水解酶類的囊泡狀細胞器，其主要功能是細胞內的消化作用。因此自發現以來就成為生理學、病理學、細胞學研究的重點。

人體的物質運動以細胞新陳代謝為基點，細胞自噬是細胞代謝的關鍵環節，也是溶酶體的本職工作。

崗位既然關鍵，本領就要過硬。溶酶體是細胞的「鐵胃」，動力強勁、無所不「吃」。它幾乎存在於所有的動物細胞中，植物細胞也有類似的細胞器。典型的動物細胞中含有數百個溶酶體，但不同細胞內溶酶體數量、形態差異很大。

目前已發現60多種溶酶體的酶類。根據不同階段，溶酶體分為初級溶酶體、次級溶酶體和殘餘體。

造型決定劇情。溶酶體在三個階段的形態、活動各不相同，最終要完成生物大分子的消化：

1、清道夫：清除無用的生物大分子、衰老的細胞器及衰老損傷和死亡的細胞。

2、邊防軍：對進入細胞的某些細菌、病毒等入侵者進行防禦。

3、煉油廠：作為消化「器官」為細胞提供營養。比如，降解內吞的血清脂蛋白，獲得膽固醇等營養成分。

此外，溶酶體還可能參與細胞分泌過程；還可能推動某些動物細胞的變化，進而推動動物形態的變化，比如蝌蚪尾巴的退化。

值得一提的是，精子的頂體，一種特化的溶酶體，其中的多種水解酶類，能溶解卵細胞的外被，及濾泡細胞，幫助受孕。精子冷凍保存中的一個技術難題就是防止頂體破裂。

由此，不難理解，小小的溶酶體——初級溶酶體直徑200～500納米——竟然是細胞內最強大的破拆、清潔、吞噬、消化、代謝「器官」。

強勁的功能蘊藏著強大的希望。所以，儘管科學家、醫學家尚未從溶酶體中發現阻擊癌症的系統方法，但是我們已經忍不住暢想溶酶體將為人類防癌抗癌貢獻更大力量了。

暢想還有待實現，現實還在路上。不過，與溶酶體有關的知識，已為癌症治療提供了一些思路。比如，建議患者在治療中進行適當的斷食。

溶酶體功能簡圖

輕斷食，有道理

眾所周知，我們的身體不會像手機那樣耗盡電量就直接「關機」，這被稱作飢餓適應性。

在飢餓中，溶酶體會分解一些細胞內物質為細胞提供營養——消化點庫存。這也是目前某些癌症治療中的斷食療法的根據。

不過，在身體忍受腫瘤折磨和放化療、手術痛苦的同時，還要再忍受飢餓，真的合適嗎？如果適當飢餓對健康有一點意義，那為什麼不趁著身體健康餓一餓呢？

所以，不必只是被動等待自己的身體抗衰老、抗疾病，不妨根據自身實際，採取些主動行動。

那麼，溶酶體真的能助力抗癌嗎？

1949年，科學家在一次尋找糖代謝細胞器的實驗中發現，酸性磷酸酶的活性與分離出的線粒體無關，進而推測在溶液中存在一種新的細胞器。時至今日，酸性磷酸酶仍然是鑒定溶酶體的主要標誌酶。

但是，對它的合成與轉運機制目前所知甚少，這也反映了我們對溶酶體的形成機制所知有限。

事實上，溶酶體的發生可能是多種途徑的複雜過程——不同種類細胞途徑不同，同一種細胞有不同方式，溶酶體內的酶進入渠道也各不相同。

1955年，科學家首次用電子顯微鏡證明了溶酶體的存在。正如我們聊內質網時所提到的，內膜系統的代表性細胞器「生於」50年代，不僅僅是一種巧合。

已知情況是，溶酶體酶在糙面內質網上合成、修飾，然後轉到高爾基體的順面膜囊中，經過一系列加工，在高爾基體的反面膜囊和反面管網狀結構中溶酶體酶與其他蛋白質得以區分，並經過濃縮以出芽、脫落生成小泡方式轉運到溶酶體中。

對「第一醫生」而言，溶酶體的出芽，可以粗略想像為黃豆生出豆芽的形態。這個長出的「豆芽」就內含了溶酶體酶。與豆芽不同，它要最終與高爾基體脫離，進入細胞質基質中。在這裡，它與自噬泡或異噬泡、胞飲泡或胞吞泡結合為複合體——溶酶體以此履行吞噬使命。

在細胞質基質中，溶酶體不像胃那樣反覆使用。單個溶酶體完成一次吞噬、消化就完成了自己的使命，被分解的物質通過多種渠道要麼被利用，要麼被排出細胞之外。

殺敵一千、自損八百的方式多少有點悲壯，但是與人類社會一樣，每個民族的生命都來自那些以身殉國的烈士。溶酶體的壯烈或許意味著某種對抗癌症的強大力量，但是起碼到目前，這還不是科學的結論，而是研究的方向——說不定在這個方向上，正孕育著一位新的科學大家。

另：

1、封面圖片引自互聯網，經過編輯加工。

2、「第一醫生」讀書筆記用書：《細胞生物學》.翟中和、王喜忠、丁明孝主編.高等教育出版社.2007年第三版

3、這是一次從細胞質膜開始的漫長談話，我們介紹了關於細胞方面的一些基本的情況，可能既不全面，也不深入，甚至不免有錯誤，歡迎各位「第一醫生」批評指正。

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