“细胞自噬”……到底是怎么个吃法?

摘要

细胞可以被看作一个加工厂,里面要制造各种产品,同时也要制造生产产品的机器跟生产线。但是工厂有时候会做出次品,有时候机器也会坏掉报废,这些大件废物一是占地方二是费材料,工厂就要想办法把它们处理掉。另外,工厂在物资匮乏的时候也会把平时不太用的机器回收,以维持正常运转。

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问:细胞自噬是啥?
2我们用一个简单的故事说说细胞自噬到底是咋回事。

细胞可以被看作一个加工厂,里面要制造各种产品,同时也要制造生产产品的机器跟生产线。但是工厂有时候会做出次品,有时候机器也会坏掉报废,这些大件废物一是占地方二是费材料,工厂就要想办法把它们处理掉。另外,工厂在物资匮乏的时候也会把平时不太用的机器回收,以维持正常运转。
细胞自噬就是工厂用来回收大件物品的过程。在回收的时候,先把要回收的东西围起来,这个围栏加上里面的东西就叫做自噬体。
围起来之后的处理方式不同物种的细胞工厂做法不太一样。人类细胞工厂里还有一些围着工程车(各种酶)的小围栏(叫做溶酶体),工程车专门在围栏里面拆解东西,工厂通过移动围栏把自噬体跟溶酶体凑一块儿,再把中间的围栏一抽,工程车就可以把自噬体里面的大件给拆干净,然后就能回收材料了。
酵母工厂处理方法略有不同,里面没有放工程车的小围栏,倒是有一片圈起来的大空地(叫做液胞),起到回收场的作用。工厂把自噬体连围栏带东西送进回收场,回收场里的工程车就把它整个都拆了。
总而言之,无论是为了保持工厂整洁,还是要尽可能利用材料,细胞自噬作为大件物品的回收途径,都是不可或缺的过程。
问:大隅良典做了啥贡献?
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要说这个,我们可以先看一个时间:
自噬体在一九六三年代就被命名(命名人为一九七四年诺奖得主德·迪夫),然而直到一九九零年,关于它们的研究仍然是凤毛麟角。为什么呢?因为实在太难了。
自噬体之所以难研究,就是因为存在时间太过于短暂。咱们还是回到工厂的例子。人们观察细胞就好比把每隔一周透过工厂的玻璃房顶拍一张卫星图,但自噬体从搭起围栏到被工程车拆掉整个过程时间太短,等到拍照的时候绝大多数都已经拆完了。拍酵母细胞的时候,往往只能看到空空如也的回收场,连围栏的影子都见不着。
为了看到围栏,大隅良典想到了一个妙招:他把酵母回收场里的工程车给废了,然后他又让酵母工厂处于物资匮乏的状态(饥饿状态)。工厂因为缺乏物资,就围了很多不用的机器,但围栏送进回收场之后又没有办法拆,于是回收场里围栏越堆越多,就统统在照片下现出原形。
他同时也以此建立了整个研究早期自噬体的模型,比方说,在这基础上如果再弄坏厂里一台机器(基因),发现照片里看不到围栏了,那这台机器大概就对围栏的生成很重要。利用这个模型,他首次发现了两组酵母自噬体形成过程的关键基因。
有了这个手段,接下来人们要研究细胞自噬可就方便得多了,所以大隅良典对此的贡献不可谓不大。
问:为什么对细胞自噬研究贡献大能拿奖?
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简单来说,就是因为这个过程非常重要。
细胞自噬是保持细胞内状态稳定的关键之一(想想你家小区如果一个月没人来收大件垃圾会是什么场景),而且它的运作也和很多疾病相关。
举个例子,人类细胞中负责呼吸供能的细胞器是线粒体,时间上了可能会出现异常,产生残次品。这时候细胞通常就要靠自噬来把它们回收掉以免惹麻烦,如果细胞自噬出了问题,可能就会导致线粒体异常。有研究表明,线粒体异常与很多疾病,比如著名的帕金森综合症的不少亚型,有着很强的关联。
对于癌症而言,细胞自噬更是扮演了重要角色。在有些情况下,自噬能够在细胞还正常的时候去除损坏的细胞器,起到一定的抑癌作用。但是,由于细胞自噬能够通过回收物资再利用使细胞度过饥饿等难关,很多种类的癌细胞会反过来利用自噬作用,以此提高自身效率以适应自己迅猛的生长需要。有些癌细胞还会利用自噬来破坏细胞原本的防御机制以使自己存活。因此,目前有很多人建议在治疗癌症的同时,针对癌细胞的自噬过程来进行抑制,以达到提高疗效的目的。

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  1. avatar Boh 0

    不好

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