關(guān)于細(xì)胞自噬的研究進(jìn)展——2016諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)

1、小組成員：陳昊旻1434127 吳陳堯1434129 徐1232116 朱葉帥關(guān)于細(xì)胞自噬的研究進(jìn)展關(guān)于細(xì)胞自噬的研究進(jìn)展2016諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)20162016年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獎(jiǎng)10月3日，瑞典卡羅琳醫(yī)學(xué)院3日宣布，日本科學(xué)家大隅良典獲得2016年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，以表彰他在細(xì)胞自噬機(jī)制研究中取得的成就。 新華社發(fā)(石天晟攝)關(guān)于細(xì)胞自噬的研究進(jìn)展2016諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)大隅良典，1945年生于日本福岡縣，1974年獲東京大學(xué)博士學(xué)位。在美國紐約洛克菲勒大學(xué)度過三年之后，他回到東京大學(xué)，并于1988年建立了自己的研究團(tuán)隊(duì)。自2009年至今擔(dān)任東京工業(yè)大學(xué)

2、教授。大隅良典是細(xì)胞自噬研究的先驅(qū)，專長生物學(xué)，特別是分子生物學(xué)領(lǐng)域。最知名的成就，是闡明細(xì)胞自噬的分子機(jī)制和生理功能。沒錯(cuò)就是我 關(guān)于細(xì)胞自噬的研究進(jìn)展2016諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)其實(shí)我們中國的先民恐怕早已洞悉了自噬的玄機(jī)，繁體的“餓”字的拆解就能很好的解釋了自噬的最初的核心意涵營養(yǎng)物質(zhì)缺乏的條件下（餓），細(xì)胞選擇吃（食）自己內(nèi)部的蛋白質(zhì)和細(xì)胞器（我），這與Christian de Duve在1963年提出的autophagy（auto：我； phagy：食）一詞有異曲同工之妙。通過吞噬細(xì)胞自身的細(xì)胞器或蛋白并在溶酶體中進(jìn)行降解，從而使構(gòu)成各類細(xì)胞內(nèi)組分的小分子物質(zhì)得到回收再利用對(duì)于維持細(xì)胞

3、內(nèi)部的能量代謝平衡及細(xì)胞的生存都有著至關(guān)重要的意義。什么是細(xì)胞自噬克里斯汀德迪夫1974年獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)“自噬”這個(gè)詞的命名人。關(guān)于細(xì)胞自噬的研究進(jìn)展2016諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)我們的細(xì)胞有不同的細(xì)胞“小隔間”（學(xué)名為細(xì)胞器），承擔(dān)不同的作用。溶酶體溶酶體就是這樣一種隔間，里面有用于消化細(xì)胞內(nèi)容物的消化酶。人們?cè)诩?xì)胞內(nèi)又觀察到了一種新型的囊泡，叫做自噬體自噬體。自噬體形成的時(shí)候，逐漸吞沒細(xì)胞內(nèi)容物，例如受損的蛋白質(zhì)和細(xì)胞器；然后它與它與溶酶體相融溶酶體相融，其中的內(nèi)容被降解成更小的物質(zhì)成分。這一過程為細(xì)胞提供了自我更新所需的營養(yǎng)和材料。細(xì)胞細(xì)胞自噬過程自噬過程 細(xì)胞成分降解和回收利用

4、的基礎(chǔ)關(guān)于細(xì)胞自噬的研究進(jìn)展2016諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)大大隅所做的隅所做的突破性突破性的實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)在酵母細(xì)胞中（左圖），有一個(gè)大型結(jié)構(gòu)叫做液泡，對(duì)應(yīng)哺乳動(dòng)物細(xì)胞中的溶酶體。大隅培養(yǎng)出缺乏液泡降解酶的酵母，當(dāng)這些酵母細(xì)胞饑餓的時(shí)候，自噬體就會(huì)在液泡中迅速累積（中圖）。他的實(shí)驗(yàn)證明了自噬現(xiàn)象也存在于酵母細(xì)胞中。接下來，大隅研究了上千種酵母細(xì)胞的突變型（右圖），識(shí)別出15種和自噬有關(guān)的關(guān)鍵基因。液泡自噬體對(duì)照對(duì)照饑餓饑餓關(guān)于細(xì)胞自噬的研究進(jìn)展2016諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)發(fā)現(xiàn)自噬基因大隅接著利用了他改造過的酵母菌株在這些酵母挨餓時(shí)，它們的自噬體會(huì)積累起來。如果對(duì)自噬過程重要的基因被失活，那么自噬體積

5、累就理應(yīng)不會(huì)發(fā)生。他將酵母細(xì)胞暴露在一種能隨機(jī)在多個(gè)基因里引起突變的藥物中，然后誘導(dǎo)自噬過程。在接下來的研究中，他對(duì)這些基因所編碼的蛋白質(zhì)的功能進(jìn)行了研究。結(jié)果結(jié)果顯示顯示，自噬過程是自噬過程是由大量蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)復(fù)合物所控制的。每種蛋白質(zhì)負(fù)責(zé)調(diào)控自噬體啟動(dòng)與形成的不同階段。由大量蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)復(fù)合物所控制的。每種蛋白質(zhì)負(fù)責(zé)調(diào)控自噬體啟動(dòng)與形成的不同階段。其他的生物里有沒有對(duì)應(yīng)的機(jī)制來控制自噬過程呢？其他的生物里有沒有對(duì)應(yīng)的機(jī)制來控制自噬過程呢？關(guān)于細(xì)胞自噬的研究進(jìn)展2016諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)自噬自噬我們細(xì)胞中至關(guān)重要的機(jī)制我們細(xì)胞中至關(guān)重要的機(jī)制很快人們發(fā)現(xiàn)，我們細(xì)胞里也有幾乎一樣的機(jī)制在

6、運(yùn)行。現(xiàn)在我們有了探索人體內(nèi)細(xì)胞自噬所必需的研究工具。由于大隅良典和緊隨他步伐的研究者的工作，我們現(xiàn)在知道細(xì)胞自噬控細(xì)胞自噬控制著許多重要的生理功能，涉及到細(xì)胞部件的制著許多重要的生理功能，涉及到細(xì)胞部件的降解和回收利用降解和回收利用。細(xì)胞自噬能快速提供燃料供應(yīng)能量，或者提供材料來更新細(xì)胞部件，因此在細(xì)胞面對(duì)饑餓和其它種類的應(yīng)激時(shí)，它發(fā)揮著不可或缺的作用。在遭受感染之后，細(xì)胞自噬能消滅入侵的細(xì)胞內(nèi)細(xì)菌活病毒。自噬對(duì)胚胎發(fā)育和細(xì)胞分化也有貢獻(xiàn)。細(xì)胞還能利用自噬來消滅受損的蛋白質(zhì)和細(xì)胞器，這個(gè)質(zhì)檢過程對(duì)于抵抗衰老帶來抵抗衰老帶來的負(fù)面影響的負(fù)面影響有舉足輕重的意義。關(guān)于細(xì)胞自噬的研究進(jìn)展2016諾

7、貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)細(xì)胞細(xì)胞自噬自噬機(jī)制與人類機(jī)制與人類疾病疾病的的關(guān)系關(guān)系通過對(duì)人群和小鼠模型的大量研究，人們發(fā)現(xiàn)自噬與神經(jīng)退行性疾病、二型糖神經(jīng)退行性疾病、二型糖尿病、脂肪肝、病原菌感染相關(guān)疾病甚尿病、脂肪肝、病原菌感染相關(guān)疾病甚至腫瘤等至腫瘤等人類高發(fā)病息息相關(guān)。這可能與自噬的啟動(dòng)能清除錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)、受損的細(xì)胞器和侵入細(xì)胞內(nèi)的病原微生物等功能有關(guān)。例如，在老年癡呆癥、帕金森氏癥和漸凍人癥的不同年齡層的患者身上都檢測(cè)出了高頻率的與自噬相關(guān)基因的突變，提示了自噬對(duì)于維持神經(jīng)元健康的重要自噬對(duì)于維持神經(jīng)元健康的重要作用作用。如腫瘤，數(shù)個(gè)自噬核心基因缺失的小鼠品系均自發(fā)產(chǎn)生了腫瘤，這表明自噬可

8、能抑制了腫瘤的發(fā)生自噬可能抑制了腫瘤的發(fā)生。然而，在某些情況下，由于瘋狂生長的癌細(xì)胞對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的極度依賴，自噬又扮演了維持腫瘤的生長與增殖的角自噬又扮演了維持腫瘤的生長與增殖的角色色。比如，有研究表明在胰腺癌細(xì)胞中，抑制了自噬過程后，胰腺癌細(xì)胞的生長與增殖反而出現(xiàn)了大幅度的削弱。目前，基于自噬調(diào)控的分子機(jī)制而開發(fā)的自噬激活或抑制劑自噬激活或抑制劑正在大量用于檢視自噬調(diào)控作為這些疾病的預(yù)防和治療的靶點(diǎn)的可行性。關(guān)于細(xì)胞自噬的研究進(jìn)展2016諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)太長不看版：雖然人們?cè)缇椭雷允纱嬖冢侵挥性诖笥缌嫉涞木蓪?shí)驗(yàn)之后，人們才意識(shí)到它的機(jī)制、懂得了它的重要性自噬就是細(xì)胞降解回收自己零部

9、件的過程還能用來對(duì)抗病原體、清除受損結(jié)構(gòu)0102030405這個(gè)過程能快速提供能量和材料用于應(yīng)急自噬機(jī)制的受損和帕金森病等老年疾病密切相關(guān) 關(guān)于細(xì)胞自噬的研究進(jìn)展2016諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)用酵母，你可以回答關(guān)于生命最基礎(chǔ)和用酵母，你可以回答關(guān)于生命最基礎(chǔ)和最重要的問題最重要的問題。 大隅良典獲獎(jiǎng)后的十句話酵母幾乎貫穿了大隅良典研究的全部。在他完成博士學(xué)位拿到之后兩年，導(dǎo)師告訴他，沒有教職呢。于是大隅去了美國的洛克菲勒大學(xué)。在洛克菲勒的埃德爾曼研究室，他的課題是做呃，小白鼠的試管受精，而且并不順利。但是當(dāng)他接觸到出芽酵母的時(shí)候，他忽然發(fā)現(xiàn)了新的方向、開始通過誘導(dǎo)細(xì)胞增殖的方式研究細(xì)胞生理。這太重要了，沒有酵母就沒有他后來的研究。酵母其實(shí)也還挺偉大的?？催@幅圖你就有大概感受了新世紀(jì)之后有這么多研究都靠酵母啊，真應(yīng)該給酵母頒個(gè)諾貝爾特別獎(jiǎng)。酵母題外話：酵母的貢獻(xiàn)“為什么選擇和作生物的人共度一生？為什么選擇和作生物的人共度一生？”“當(dāng)我在當(dāng)我在實(shí)驗(yàn)室呆到實(shí)驗(yàn)室呆到6點(diǎn)甚至更晚的時(shí)候，她不會(huì)催我回點(diǎn)甚至更晚的時(shí)候，她不會(huì)催我回家家因?yàn)樗苍趯?shí)驗(yàn)室里出不來。因?yàn)樗苍趯?shí)驗(yàn)室里出不來。”關(guān)于細(xì)胞自噬的研究進(jìn)展2016諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)結(jié)束語盡管目前尚未明確的關(guān)于自噬的生物學(xué)問題還大量存在，但是大隅良典的開創(chuàng)性工作使得人們對(duì)于自噬的調(diào)控方式及其生理病理意義的認(rèn)識(shí)得以迅猛發(fā)展。