诺贝尔医学奖的细胞自噬,解决癌症、失智症的救命研究!
现年71岁的大隅良典,从1988年开始就开始接触细胞自噬的研究,当时这是冷门学问,很少人愿意投入研究。透过他锲而不舍的努力,终于发现到细胞自噬的机制,这个机制跟癌症、帕金森氏症,甚至于糖尿病与细胞老化,提供了相当重要理论,协助这些疾病研究有更进一步发展,因此荣获今年的诺贝尔医学奖。
什么是“细胞自噬”?
细胞自噬是人体细胞中一个重要的机制,就是细胞自己清除细胞内的损害物质,让细胞恢复正常的一个作用。早在1962年,美国的学者就发现了细胞自噬的现象,但他们认为这只是细胞内溶体(lysosome,细胞内的胞器,跟一些细胞内的消化作用有关)形成的过程。
随后在1963年时,比利时生化学家德夫(Christian de Duve)发现到,这并不是溶体形成过程,而是一种新的细胞现象,命名为:细胞自噬(autophagy)。1988年,大隅良典开始接触“细胞自噬”这方面的研究,透过观察酵母菌,逐步发现到细胞自噬的机制,以及启动细胞自噬的基因,揭开了许多细胞生物学过去难以解释的部分。
简单来说,细胞自噬有两个重要的机能,分别是“断尾求生”跟“清道夫”:
断尾求生:当细胞养分不足的时候,就会启动细胞自噬作用,把细胞内的胞器分解,借此获取营养。
清道夫:透过自噬作用,可以有效地将受损胞器回收,汰除这些不必要的部分,让这些受损胞器不会影响细胞正常运作。
细胞自噬作用对疾病的影响
细胞自噬作用对于人体来说非常重要。当细胞内的废物太多时,就会影响细胞的正常运作;细胞就像是一间工厂,除了生产出成品外,也产生了许多的废弃物,如果这些废弃物没有被清理掉,那么就会影响到工厂的运作,当厂区都摆满废弃物时,工厂自然就无法营运下去;细胞也是如此,如果这些受损胞器没有被清理掉,会导致细胞死亡或病变,引发许多的疾病。
癌症、糖尿病、阿兹海默症、帕金森氏症以及部分的病毒、细菌感染等,有部分成因是细胞自噬功能过度或衰退所造成的疾病,如果能够成功破解细胞自噬在疾病中扮演的角色,就能研发出相对的药物与治疗方法,提升患者的治愈率!
目前的研究发现,细胞自噬功能失调,会影响到身体的几个层面:
第一、癌症形成:
癌症的形成,可能是跟细胞自噬作用减弱,以致于细胞内的自由基增加,让细胞核内的DNA受损,进一步导致癌细胞的形成。
同时,研究人员也发现到,癌细胞中的细胞自噬作用如果正常运作时,外界的药物或放射性治疗,不见得会让癌细胞死亡,而是静止。一旦癌细胞重新启动增生机制,病情就会一发不可收拾。
目前的研究发现,如果在治疗癌症的时候,同时抑制癌细胞的自噬作用,就可以有效地歼灭癌细胞,有利于癌症的治疗,也有较好的预后状况。
第二、神经性疾病:
目前最常被探讨的神经性疾病,像是阿兹海默症、帕金森氏症等疾病,都是因为自噬作用过度或者是衰退所导致。所以现目前的治疗研究,都会把自噬作用考虑进去,未来在治疗失智症跟帕金森氏症时,会有更好的结果。
第三、糖尿病:
日本学者在动物实验中发现,在第二型糖尿病当中,许多的细胞对于胰岛素不敏感,就是因为细胞自噬作用下降,导致细胞中的粒腺体出现问题,无法顺利接收胰岛素的刺激,让细胞能够顺利吸收葡萄糖;也有些研究发现,细胞自噬也会影响β细胞分泌胰岛素的能力,发展成第二型糖尿病。
对于大隅良典来说是冷门的研究,现在已经是细胞生物学中被广为研究的领域,他的研究成果甚至被引用了上千次。正因为他打下的良好基础,成为这个领域研究中最好的踏脚石,让我们得以一窥疾病的成因,并且真正找到解决方法。他能够获得这次诺贝尔医学奖,是当之无愧!
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