研究「細胞自噬機制」日本科學家獲2016諾貝爾醫學獎

近幾年來一直是諾獎的熱門人選,日本分子細胞生物學家大隅良典(Yoshinori Ohsumi),憑藉「細胞自噬機制」研究,獲得2016年諾貝爾生理學或醫學獎。

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諾貝爾委員會表示,大隅良典的發現有助了解細胞如何自行循環回收,研究人類身體如何適應飢餓和對感染作出反應。「自噬作用」一旦異常或其基因發生突變,可能會引發癌症、第二型糖尿病、神經疾病、巴金森氏症(Parkinson’s disease),由此不難體會大隅良典的貢獻有多重要。

把自己回收再利用也是一件重要的事

「細胞自噬」是細胞對於自己的胞器進行分解、回收的機制。它的英文 Autophagy 來自於希臘語的「自我(self-)」和「吃(eat)」兩字的結合,因此也可以說 Autophagy 就是「自食」的過程。細胞可以通過降解自身的非必需成分來提供營養和能量,也可以降解一些毒性成分以阻止細胞損傷和凋亡 。

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「自噬」的概念於上世紀60年代提出,當時研究人員就發現,細胞能夠將自身成分用膜包起來,形成囊泡並運送到溶酶體(細胞中的小隔間,可以降解細胞成分),從而將其降解 。但有關機理一直不為人知。

大隅良典的重要成就是利用酵母開展實驗,發現了對細胞自噬機制具有決定性意義的基因。基於這一研究成果,他隨後又闡明瞭自噬機制的原理,並證明人類細胞也擁有相同的自噬機制。

細胞自噬近年來受到重視,因為此機制可用於抗衰老方面的研究。細胞中的受損蛋白質積累是生物體衰老的一個重要特徵。而細胞自噬可以消滅受損的蛋白質,對抗衰老帶來的負面影響。

大隅良典的研究讓人們明白了細胞自噬的關鍵基因和運作機制,有助於人類更了解細胞如何實現自身的循環利用,從而找到對抗衰老的辦法。 細胞自噬對肌體健康的意義很大。細胞自噬過程能快速提供能量,為細胞成分更新提供原材料,因此在細胞應對饑餓或其他挑戰時都能發揮重要作用。

如果發生感染,細胞自噬還能消滅入侵的細菌和病毒。胚胎發育和細胞分化也都離不開細胞自噬。 而如果細胞自噬基因發生突變,那麼身體健康也會「亮起紅燈」。

現有研究發現,細胞自噬突變與老年人群體中常見的帕金森氏症、2型糖尿病等有關聯。細胞自噬突變還會引發一些基因疾病以及癌症。因此日本首相安倍晉三在賀電中也特別提及,借助大隅良典的成果,研究出可干擾細胞自噬的藥物,為治療癌症與帕金森氏症等難治疾病帶來希望。

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大隅良典

現年71歲的大隅良典出生於日本福岡縣福岡市,父親是九州帝國大學教授,他是家中老么,從小大量閱讀兄長贈送的自然科學讀物,啟發了對科學的興趣。後來他考入東京大學理科,研究所時期師從今堀和友教授,專攻蛋白質的生物合成研究,1974年取得東大理學博士學位。

1974至1977年間,大隅良典曾赴笈美國紐約洛克斐勒大學(Rockefeller University)3年,返國後回到母校東京大學,1988年成立研究小組。2009年,大隅良典轉往東京工業大學任教,目前是該校科學技術創成研究院特任教授。

大隅良典是奪得這項殊榮的第四個日本人。■

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