时间:2016-10-04 22:26 来源:中国经济网
举世瞩目的2016年诺贝尔生理学或医学奖评选结果于北京时间昨天下午5点半揭晓,获奖者为日本科学家大隅良典,以奖励他在“细胞自噬机制方面的发现”。
Yoshinori Ohsumi
出生年份:1945
机构:Tokyo Institute of Technology, Tokyo, Japan
获奖缘由
今年的诺贝尔生理学或医学奖得主发现并阐明了细胞自噬作用的机理,这是细胞组分降解与再利用的基本过程。“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”。因此,自噬作用的意思非常明确,那就是“自我吞噬”。
这一概念最早出现于上世纪1960年代,当时研究人员发现细胞能够消灭自身内部物质,方式是将其包裹进一个膜结构中,从而形成小型囊体并被输运至被称作“溶酶体”的回收机构进行分解。对这一过程开展研究非常困难,这也就意味着我们对其知之甚少。
直到上世纪1990年代,在经过一系列出色的实验之后,日本科学家大隅良典利用面包酵母找到了与自噬作用有关的关键基因。随后他开始致力于阐明酵母菌体内自噬作用的背后机制,并发现与之相似的复杂过程也同样存在于我们人类的细胞内。大隅良典的研究更新了我们关于细胞物质循环的旧有观点,他的研究开启了理解自噬作用在许多生理过程中关键作用的崭新道路,如生物体对于饥饿的适应或者机体对于感染的反应。自噬基因的突变会导致疾病的发生,自噬作用机制在一些类型的疾病,如癌症和神经疾病等病症中也发挥了作用。
先声药业牟骅:
开发能够针对自噬机制的用于各种相关疾病的药物,是必需而且可以期待的事情。
正在美国西海岸出差的先声药业研发总裁、转化医学和创新药物国家重点实验室负责人牟骅博士当地时间凌晨三点多接受记者采访,对这一全球医学和医疗界广泛瞩目的结果进行了点评。
牟骅博士首先祝贺大隅良典先生获得这一殊荣,他说,自从自噬研究开始以来,科学家们已经探知它是生存所必需的。大隅良典获得诺奖的历史突破性研究完成于上世纪90年代,1992年他首次在酵母中阐明自噬。2014年他发表了一篇重要综述“自噬研究的历史性里程碑”,对这一领域的研究作了精辟的回顾和总结。作为这一领域非常重要的基础性研究成果,大隅良典书写了历史。大隅良典的研究成果描述了感染细胞链球菌和沙门氏菌如何可以通过自噬过程来处理,同时其他的病原体如李斯特菌和志贺氏菌,如何通过自噬机制逃避被摧毁。现在,细胞自噬已成为生物学领域最热门的话题之一。研究表明,自噬过程异常或者受到干扰,与帕金森、2型糖尿病等老年性疾病有关系,自噬基因的突变也可导致某些遗传性疾病。此外,它还被证明跟某些癌症和神经疾病有关系。目前,这些课题的研究全球科学家仍在进行过程中,但无论如何,开发能够针对自噬机制的用于各种相关疾病的药物,是必需而且可以期待的事情。
精准医疗百家汇总裁葛东亮博士评论说,大隅良典教授以他对自噬反应(autophagy)做出的贡献获得这一殊荣。“自噬”概念首先出现于上世纪60年代,指的是在特定的条件下,细胞会消化掉内部的蛋白、细胞膜或细胞器等。这一现象与许多生理和病理过程有关,例如饥饿与感染。在上世纪90年代初期,大隅良典教授在酵母中成功发现了自噬相关基因,并对其机制进行了研究,从而对阐述自噬这一重要生理和病理现象作出卓越贡献。自噬基因的突变,有可能与肿瘤、帕金森症、阿兹海默症、心肌病等有关;对这些自噬基因突变的研究、鉴定和应用,未来对这些疾病的精准诊断和精准治疗,有可能起到极其重要的作用。
科普:为什么是细胞自噬?
细胞自噬近年来受到热捧的一个很重要原因就在于其与疾病的关联,首当其冲是衰老。
细胞自噬的典型特征是形成自噬体并呈递给溶酶体,这一过程在蛋白质和细胞器质量控制中起基础作用并维持了细胞能量的稳态。一些研究表明,自噬与细胞衰老密切相关,参与蛋白酶和自噬相关调节的BAG蛋白家族中BAG3/BAG1比值在复制性衰老时增高,且BAG3在细胞衰老时能介导自噬的激活。
其次是包括帕金森症在内的一些神经退行性疾病,2013年的一项研究就指出一种与细胞自噬作用相关的基因若出现异常,会导致一种罕见的脑病。这种罕见脑病被称作“伴随成人期神经退行性变性的儿童期静态脑病”(SENDA),患者大脑萎缩并伴随认知障碍。
当时参与研究的科学家指出,自噬作用的异常,比如负责运送蛋白到溶酶体的自噬CMA过程出了问题,都有可能导致认知障碍。
另外一大类就是与肿瘤的关系,近年来大量的研究表明,自噬与肿瘤的发生发展密切相关,许多调节自噬的药物被用于临床肿瘤治疗的研究中。
虽然到目前为止激活细胞自噬来预防肿瘤发生的直接临床依据稍显不足,但自噬在肿瘤早期发生过程中的抑制作用已被广泛证实, 因此适当地提高基础自噬水平可能成为未来肿瘤预防的重要措施。
细胞自噬是细胞内的一种“自食(Self-eating)”的景象,而细胞凋亡(apoptosis)是“他杀(Self-killing)”的景象,二者共用相反的安慰要素和调理蛋白,但是诱发阈值和门槛不同。
2002年细胞凋亡就已经获得了诺贝尔生理/医学奖,可以说细胞自噬是继细胞凋亡后,生命科学领域的又一热门研究方向,文献数量在近年来呈爆炸式增长,其中2006年以前相关文献大约就有1500条。
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