【领域】细胞自噬诺贝尔奖

文档来源为文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.PAGEPAGE1文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.【关键字】领域10317:302016年的诺贝尔生理学或医学奖授予大隅良典教授，以表彰他在自噬反应（autophagy）领域做出的卓越贡献。他的工作不但揭示了一种基本的细胞机能，更为许多疾病机理的阐明铺平了道路。历史进程Duve50（autophagosome）结构Duve1963,Duve19742090Atg1LC32016自噬作用(autophagy)是一个非常简单的细胞活动，字面上也很好理解：自己吃自己。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，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。的异物或微生物，都可能成为自噬系统的攻击目标。数百万克罗恩病(Crohn’sdisease，一种炎症性肠病)患者的患病原因，可能(Alzheimer'sdisease)和细胞衰老有10我们对细胞的运作机理更为了解，科学家也可能因此设计出控制自噬作用的药再是一个梦。细胞中的清洁工(macroautophagy)。当细胞质中的蛋白处理工厂)靠拢，与之融合，把包裹着的分子倒入溶酶体的“消化液”中。经过消化，尚可利用的分子碎片将被送回细胞质，循环利用。2060噬作用。当时，美国洛克菲勒大学的克里斯汀·德迪夫(ChristianDe等科学家开始用电子显微镜，观察细胞自噬过程。克利昂斯基和其他研究者(特10这种研究策略，科学家对自噬过程的机理有了更详细的了解。同样，当细胞缺乏养分时，它们也会分解自己的一部分，维持基本的生理活动。不论细胞的养分是否充足，自噬体始终处于活跃状态，也就是说，它一直在一点一点地吞噬细胞质，不断更新细胞质中的各种组分。但是，如果遇到养分不足、缺氧、生长因子缺乏等特殊情况，细胞就会组装更多的自噬体。因此，当细胞缺乏养分时，自噬体的活动就会增强，将细胞质中的蛋白质和细胞器(不管其功能正常与否)分解成可利用的养分和能量。自噬体不仅能将受损蛋白从细胞中去除，还能除去比蛋白质大得多的细胞引发细胞凋亡(即细胞自杀)。坏死。活性氧(reactiveoxygenspecies)能与很多分子发生反应。在健康细胞中，活性氧的水平由抗氧化分子控制。然而，美国新泽西医学和牙科大学(UniversityofMedicine and Dentistryof New Jersey)的金胜(ShengkanV. Jin)认为，当线粒体遭到破坏时，它们释放出的活性氧会比平时多10倍，远远超出解毒系统的处理水平。大量的活性氧可能导致癌症，因为加入细胞核后它们会引发基因突变在这种情况下自噬作用会清除异常线体，恢复细胞内的正常秩序。美国罗格斯大学的艾琳·怀特(EileenWhite)认为，自噬作用还能减轻癌细胞中的基因损伤，有助于预防新肿瘤的形成。自噬的“正反面”弄清了细胞凋亡的分子机制后，细胞生物学家不久又发现，细胞还能通过其III化死亡(对于这种命名方式，科学界还存在着争议)。1Bcl-2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。激发自噬作用由于能清除细胞质中的残渣和失常细胞器，因此对于神经细胞这种长寿细3450(lipofuscin)类与蛋白质的混合物，就像老年人皮肤上出现的黄褐斑。美国内森·S·克莱恩精神病学研究所的拉尔夫·A·尼克森(RalphA.Nixon)认为，脂褐素的累积斑块则会在肿大的轴突周围形成。细胞周围的，科学家还没有定论。(rapamycin，也叫西罗莫司)也能诱发自噬作用。目吞掉病原体既然自噬体能捕捉销毁受损线粒体它们是否也能以同样的方式对付侵入胞内部的寄生生物呢？科学家给出了肯定答案最近本文作者德雷蒂奇和两日本研究团队(大阪大学的吉森保研究组与东京大学的笹川千寻研究组几乎时发现自噬作用能清除多种病原体：每年导致200万人死亡的结核分枝杆菌(Mycobacterium导致肺结核的病原体)肠道病原体(如志贺菌及沙门氏菌)、A型链球菌(在人体内释放毒素，侵蚀身体组织)、鲜奶和乳酪中的李斯特菌(可引起脑膜炎和败血症)被美国疾病控制与预防中心列为生物怖制剂的土拉弗朗西斯菌(Francisella tularensis)、主要以艾滋病患者为宿主的弓形虫(Toxoplasmagondii)等。然而，和癌细胞一样，一些微生物也有对付自噬作用的办法。嗜肺性军团杆菌(Legionellapneumophila)是导致军团病的病原体，它很容易侵入人体细胞。HIV(MartineBiard-Piechaczyk)和法国国家健康与医学研究院的帕特利斯·科多诺(PatriceCodogno)CD4+THIVHIVHIVCD4+T联手免疫系统科学家还发现，自噬作用不仅能直接清除病原体，还会参与免疫反应(见下图)。膜上的Toll样受体(toll-likereceptor，调控先天性免疫应答的蛋白质分TollToll(interferon)自噬体也能参与特异性免疫反应即获得性免疫(adaptive immunity)当病毒侵入细胞质哄骗”细胞制造病毒蛋白时自噬体就会吞噬某些病毒蛋白将它们送到另一种细胞器(膜上具有一种叫做MHCII型分子的抗原呈递分子)中进行部分销毁。MHCII型分子与病原体碎片结合后，就会被运送到细胞表面，刺激免疫系统作出获得性免疫应答与先天性免疫应答相比虽然获得性免疫应答所需的时间较长，但针对性和有效性却高得多。延缓衰老自噬作用可能还决定着人类的寿命。很多人都认为，许多疾病(包括癌症和神经性疾病)的发病几率都会随着年龄的增长而升高这可能是因为年龄增大后自噬作用的效率降低了。按照美国阿尔伯特·爱因斯坦医学院(AlbertEinsteinCollege of Medicine)的安·玛丽亚·库尔沃(AnnMaria Cuervo)的说法包括自噬作用在内的细胞系统都会随着年龄的增长而逐步丧失功能尤其是负责清除异常蛋白及细胞器的系统它们的工作效率降低，会导致有害物质大量累积，最终引发疾病。它的了解程度。降解：所有活细胞的核心功能之一0世纪0（这种隔间的学名是“”，相当于降解细胞成分的工作站。比利时科学家·德迪夫（Christiande1974年因为溶酶体和过氧化物酶体的发现，被授予诺贝尔生理学或医学奖。克里斯汀·德·迪夫，1974年获得诺贝尔生理学或医学奖，“自噬”这个词的命名人。60年代的新观察表明，在溶酶体内部有时可以找到大量的细胞内部物质，乃至整个的现，有一种新型的囊泡负责运输细胞货物加入溶酶体进行降解（图1。发现溶酶体的科学家”，承担不同的作用。溶酶体就是这样一种隔间，里面207080“”n（m（”2004年诺贝尔化学奖。蛋白酶体降解蛋质复合物以及破旧的细胞器的。autophagy—1963DUVE）意为自己，