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日本科学家因研究“吃掉自己”的细胞获得诺贝尔奖

作者:字体  来源:扬子晚报   更新:2016-10-5 6:51:52  点击:  切换到繁體中文

 



日科学家从273位提名者中脱颖而出 因研究“吃掉自己”的细胞摘奖


瑞典卡罗琳医学院3日在斯德哥尔摩宣布,将2016年诺贝尔生理学或医学奖授予日本科学家大隅良典,以表彰他在细胞自噬机制研究中取得的成就。大隅良典生于1945年,他将获得今年诺贝尔生理学或医学奖800万瑞典克朗(约合93.33万美元)的奖金。


细胞会“自己吃自己”


这一研究关联癌症等多种顽疾


上世纪60年代,研究人员首先发现细胞自噬现象,即细胞自身分解并循环利用自身组成物质,但有关机制一直不为人知。研究发现,受到干扰的自噬过程与多种病症有关联,包括帕金森症、糖尿病和癌症。


诺贝尔奖评选委员会表示,上世纪90年代初,大隅良典通过利用常见的酵母进行一系列实验后,发现了对细胞自噬机制具有决定性意义的基因。基于这一研究成果,他随后又阐明了自噬机制的原理,并证明人类细胞也拥有相同的自噬机制。


评选委员会指出,大隅良典的研究成果有助于人类更好地了解细胞如何实现自身的循环利用。在适应饥饿或应对感染等许多生理进程中,细胞自噬机制都有重要意义,大隅良典的发现为理解这些意义开辟了道路。此外,细胞自噬基因的突变会引发疾病,因此干扰自噬过程可用于癌症和神经系统疾病等的治疗。


大隅良典所带领的研究小组在今年7月份宣布,已经成功探明了细胞自噬的启动机制,这一成果7月11日刊于知名科学杂志《Developmental Cell》上。


一直是诺奖“大热门”


获知得奖时正在实验室


据报道,当大隅良典接到得奖通知时感到很惊讶,他说:“我很惊讶,我正在我的实验室。”他在东京工业大学的研究室接受采访时说:“对于我这样从事生物学这类基础科学研究的人而言,获得这样的评价是光荣。”他还说:“对年轻人来说,并不是在科学研究道路上都能取得成功,但重要的是去挑战。”


“我的信念是,做别人不做的事,”他在日本广播协会电视节目中说。


大隅良典现年71岁,毕业于日本东京大学,然后前往美国洛克菲勒大学留学。目前是日本东京工业大学教授、分子细胞生物学家。据报道,大隅良典出身于学术世家,自小对科学有浓厚兴趣,其父也是大学教授。


值得一提的是,今年诺贝尔生理学或医学奖被提名的科学家有273位,而大隅良典最后独自折桂。


近年来,大隅良典凭借其在细胞自噬方面的研究,一直是诺贝尔奖的热门人选。2013年,汤森路透集团发布的当年获得诺贝尔奖呼声较高的28人候选名单中,大隅良典就因细胞自噬作用研究而入选。


此外,大隅良典因在阐明细胞适应环境的机制、细胞自噬作用原理及其生理意义方面的重大贡献,获得了2012年京都奖中的基础科学奖。京都奖由日本京瓷公司创始人稻盛和夫捐资设立,从1985年起每年颁发一次,有“日本的诺贝尔奖”之称。


日本人连续两年获此奖项


背景


大隅良典获奖标志着日本学者连续第三年在诺贝尔奖中榜上有名,也是第二年斩获生理学或医学奖。包括大隅良典在内,已经有25名日本或日本裔学者获得诺贝尔奖,包括11项物理学奖、7项化学奖和4项生理学或医学奖。


新华社 中新


扬子晚报记者连线


南大专家:细胞自噬是把“双刃剑”,要合理驾驭


日本科学家大隅良典因研究“细胞自噬”获得2016年度的诺贝尔生理学或医学奖。细胞为什么“自己吃了自己”?细胞自噬对人到底有什么影响?细胞自噬与哪些疾病有关?扬子晚报记者联系上了南京大学生命科学学院的相关专家,对细胞自噬进行了通俗易懂的解读。 扬子晚报记者 杨甜子


A细胞为什么“自己吃了自己”?


为了不被“饿死”,细胞学会了“自噬”


没学过生命科学的读者,也能从字面上理解“自噬”一词的表面含义。汉字里“噬”的意思是“吞食、吃”,细胞的“自我吞食”则成为了生命科学研究中的一种奇妙现象。专家告诉记者,“自噬”(autophagy)一词源于希腊语前缀“auto-”,意为“自我”,以及另一个希腊语单词“phagein”,意为“吞食、吃”。在生命科学中的专业概念为“细胞组分降解与再利用的基本过程”。


细胞为什么会出现“自噬”行为呢?拟人化地理解,细胞的存活和人每天生存的“一日三餐”一样,都需要营养的供给,如果没有了营养来源,细胞也会“饥饿”。为了让自己不被“饿死”,细胞便会“吃”掉自己的一些组分,以此来维持生存所需的基本生命活动。当然,细胞的“自我吞食”行为可不完全是因为“饥饿”,在面对感染等免疫应答时,细胞也会产生“自噬”的现象。


20世纪60年代,比利时的科学家克里斯蒂安·德·迪夫就已经发现了细胞自噬现象,他发现细胞能够将自身成分用膜包裹起来,形成小型囊泡并被运输到称作“溶酶体”的回收机构进行降解。但在当时,对这一过程的详细分子机制知之甚少。


南大生科院专家告诉记者,大隅良典最重要的贡献在于,他通过在酿酒酵母中的一系列精巧的实验,发现了细胞自噬的关键基因,随后阐明了在人的细胞中也存在类似的自噬机制。他的发现为理解“细胞自噬”在很多生理过程中的作用铺平了道路,为自噬异常所导致相关疾病的治疗提供了可能。


B“自噬”到底是“好”还是“坏”?


专家解读:它是一把“双刃剑”,要合理利用


专家表示,细胞自噬是一把“双刃剑”,不能简单地用“好”还是“坏”来定义。


为了让读者更好地了解细胞自噬的作用,专家用两种医学疾病举了个例子。在阿尔茨海默症的发病过程中,适度的“细胞自噬”带来的是“积极影响”。通过细胞的“自我吞食”,大脑细胞内产生的β淀粉样蛋白可以被“定期”进行“大扫除”,以此保证神经细胞的“生存质量”。但一旦这些细胞的自噬功能受阻,没能被及时“清理”的β淀粉样蛋白越堆越多,就会影响到大脑的正常功能,患者便会出现阿尔茨海默症的发病症状。此时使用药物来进行治疗,便是希望大脑内的这些细胞重新恢复“自噬”功能,对堆积过多的β淀粉样蛋白进行“清扫”。


但在肿瘤疾病里,细胞的自噬功能就让科学家和医生们头疼不已了。肿瘤疾病的治疗大多会采用化疗的方式,以此来杀灭肿瘤细胞。但“聪明”的肿瘤细胞此时便会开启自身的“自噬”功能,通过“吞食”自身的组分来达到对抗化疗药物、努力存活的目的。在这种情况下,使用“自噬抑制剂”让肿瘤细胞的自噬功能适时“关闭”,则很有可能增强化疗药物的疗效。


南大生科院专家 对细胞自噬也有研究


其实,细胞自噬与细胞凋亡、细胞衰老一样,是十分重要的生物学现象,参与生物的生长、发育等多种过程。细胞自噬异常可导致多种疾病如炎症、肿瘤、神经退行性疾病等的出现。


记者从南京大学了解到,近年来,南京大学生命科学学院医药生物技术国家重点实验室徐强教授课题组在细胞自噬调控领域取得了系列重要研究进展。“从自噬降解途径阻断解释氧化应激损伤的分子机制”、“发现新型单功能铂配合物不同于经典抗癌药顺铂的作用方式”两项研究均发表在了自噬领域的国际知名杂志《Autophagy》上。


“基于穿心莲内酯诱导自噬抑制炎症小体的新机制、实现从抗炎到抗癌的治疗新策略”,这项研究成果不仅在《Autophagy》上发表,江苏省人民医院还基于南京大学的研究发现,开展了应用喜炎平治疗结肠癌的临床试验(伦理委员会批准号2013-SR-131),并在美国国立卫生研究院(NIH)的临床试验官方网站(http://clinicaltrials.gov)注册(NCT01993472),成为江苏省肿瘤临床转化医学中心的主要研究方向之一。


日本科学家大隅良典获得今年诺贝尔生理学或医学奖。


自噬体


关于“细胞自噬”


形成时,逐渐吞没细胞内容物,例如受损的蛋白质和细胞器;然后它与溶酶体相融,其中的内容被降解成更小的物质成分。


自噬体


溶酶体


●“自噬 ”字面意思是“将自己吃掉”,实则是一种细胞自身成分降解和循环的基本过程。


●细胞可以通过降解自身的非必需成分来提供营养和能量,也可以降解一些毒性成分以阻止细胞损伤和凋亡。


●大隅良典在1992年发现,在缺乏营养的情况下,酵母细胞出现了大量的自噬现象,这也是人类首次在酵母中看到自噬现象。



 

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