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“細(xì)胞自噬”,到底是如何自噬
“細(xì)胞自噬”,到底是如何自噬
問:細(xì)胞自噬是啥?
我們用一個(gè)簡單的故事說說細(xì)胞自噬到底是咋回事。
細(xì)胞可以被看作一個(gè)加工廠,里面要制造各種產(chǎn)品,同時(shí)也要制造生產(chǎn)產(chǎn)品的機(jī)器跟生產(chǎn)線。
但是工廠有時(shí)候會(huì)做出次品,有時(shí)候機(jī)器也會(huì)壞掉報(bào)廢,這些大件廢物一是占地方二是費(fèi)材料,工廠就要想辦法把它們處理掉。
另外,工廠在物資匱乏的時(shí)候也會(huì)把平時(shí)不太用的機(jī)器回收,以維持正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
細(xì)胞自噬就是工廠用來回收大件物品的過程。
在回收的時(shí)候,先把要回收的東西圍起來,這個(gè)圍欄加上里面的東西就叫做自噬體。
圍起來之后的處理方式不同物種的細(xì)胞工廠做法不太一樣。
人類細(xì)胞工廠里還有一些圍著工程車(各種酶)的小圍欄(叫做溶酶體),工程車專門在圍欄里面拆解東西,工廠通過移動(dòng)圍欄把自噬體跟溶酶體湊一塊兒,再把中間的圍欄一抽,工程車就可以把自噬體里面的大件給拆干凈,然后就能回收材料了。
酵母工廠處理方法略有不同,里面沒有放工程車的小圍欄,倒是有一片圈起來的大空地(叫做液胞),起到回收場的作用。
工廠把自噬體連圍欄帶東西送進(jìn)回收場,回收場里的工程車就把它整個(gè)都拆了。
總而言之,無論是為了保持工廠整潔,還是要盡可能利用材料,細(xì)胞自噬作為大件物品的回收途徑,都是不可或缺的過程。
問:大隅良典做了啥貢獻(xiàn)?
要說這個(gè),我們可以先看一個(gè)時(shí)間:自噬體在一九六三年代就被命名(命名人為一九七四年諾獎(jiǎng)得主德·迪夫),然而直到一九九零年,關(guān)于它們的研究仍然是鳳毛麟角。
為什么呢?因?yàn)閷?shí)在太難了。
自噬體之所以難研究,就是因?yàn)榇嬖跁r(shí)間太過于短暫。
咱們還是回到工廠的例子。
人們觀察細(xì)胞就好比把每隔一周透過工廠的玻璃房頂拍一張衛(wèi)星圖,但自噬體從搭起圍欄到被工程車拆掉整個(gè)過程時(shí)間太短,等到拍照的時(shí)候絕大多數(shù)都已經(jīng)拆完了。
拍酵母細(xì)胞的時(shí)候,往往只能看到空空如也的回收場,連圍欄的影子都見不著。
為了看到圍欄,大隅良典想到了一個(gè)妙招:他把酵母回收場里的工程車給廢了,然后他又讓酵母工廠處于物資匱乏的狀態(tài)(饑餓狀態(tài))。
工廠因?yàn)槿狈ξ镔Y,就圍了很多不用的機(jī)器,但圍欄送進(jìn)回收場之后又沒有辦法拆,于是回收場里圍欄越堆越多,就統(tǒng)統(tǒng)在照片下現(xiàn)出原形。
他同時(shí)也以此建立了整個(gè)研究早期自噬體的模型,比方說,在這基礎(chǔ)上如果再弄壞廠里一臺(tái)機(jī)器(基因),發(fā)現(xiàn)照片里看不到圍欄了,那這臺(tái)機(jī)器大概就對圍欄的生成很重要。
利用這個(gè)模型,他首次發(fā)現(xiàn)了兩組酵母自噬體形成過程的關(guān)鍵基因。
有了這個(gè)手段,接下來人們要研究細(xì)胞自噬可就方便得多了,所以大隅良典對此的貢獻(xiàn)不可謂不大。
問:為什么對細(xì)胞自噬研究貢獻(xiàn)大能拿獎(jiǎng)?
簡單來說,就是因?yàn)檫@個(gè)過程非常重要。
細(xì)胞自噬是保持細(xì)胞內(nèi)狀態(tài)穩(wěn)定的關(guān)鍵之一(想想你家小區(qū)如果一個(gè)月沒人來收大件垃圾會(huì)是什么場景),而且它的運(yùn)作也和很多疾病相關(guān)。
舉個(gè)例子,人類細(xì)胞中負(fù)責(zé)呼吸供能的細(xì)胞器是線粒體,時(shí)間上了可能會(huì)出現(xiàn)異常,產(chǎn)生殘次品。
這時(shí)候細(xì)胞通常就要靠自噬來把它們回收掉以免惹麻煩,如果細(xì)胞自噬出了問題,可能就會(huì)導(dǎo)致線粒體異常。
有研究表明,線粒體異常與很多疾病,比如著名的帕金森綜合癥的不少亞型,有著很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)。
對于癌癥而言,細(xì)胞自噬更是扮演了重要角色。
在有些情況下,自噬能夠在細(xì)胞還正常的時(shí)候去除損壞的細(xì)胞器,起到一定的抑癌作用。
但是,由于細(xì)胞自噬能夠通過回收物資再利用使細(xì)胞度過饑餓等難關(guān),很多種類的癌細(xì)胞會(huì)反過來利用自噬作用,以此提高自身效率以適應(yīng)自己迅猛的生長需要。
有些癌細(xì)胞還會(huì)利用自噬來破壞細(xì)胞原本的防御機(jī)制以使自己存活。
因此,目前有很多人建議在治療癌癥的同時(shí),針對癌細(xì)胞的自噬過程來進(jìn)行抑制,以達(dá)到提高療效的目的。
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