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減緩衰老不再是夢，從引發細胞自噬開始
發布時間
2024-06-20
科學家在研究中經常會有意外發現，一些原本被認為不重要的分子或細胞活動，其實對人體健康有著非常重要的影響。這些分子或細胞活動是普遍存在于人體中，而且正因為普遍存在的特性，所以也是在各種正常及病理狀態下發揮作用。今天要說的一個與延緩衰老的概念也與細胞有關，但是更好理解，也與我們日常生活關系最密切，這就是：細胞自噬。
什么是細胞自噬？
細胞自噬是細胞組分降解與再利用的基本過程。“自噬”（autophagy）一詞源于希臘語前綴“auto”，意為“自我”，以及另一個希臘語單詞“phagein”，意為“吞食”。因此，自噬作用的意思非常明確，那就是“自我吞噬”。
這一概念最早出現于上世紀70年代，當時研究人員發現細胞能夠消滅自身內部物質，方式是將其包裹進一個膜結構中，從而形成小型囊體并被輸運至被稱作“溶酶體”的回收機構進行分解。對這一過程開展研究非常困難，這也就意味著我們對其知之甚少。
直到上世紀90年代，在經過一系列出色的實驗之后，日本科學家大隅良典利用面包酵母找到了與自噬作用有關的關鍵基因。隨后他開始致力于闡明酵母菌體內自噬作用的背后機制，并發現與之相似的復雜過程也同樣存在于我們人類的細胞內。
這一發現的意義是：細胞自噬是細胞加速新陳代謝，或者在饑餓時獲得能量的一個重要手段。
細胞自噬的特點可以被我們很好的利用
如果細胞面臨DNA損傷，不是很嚴重的情況下，細胞可以選擇自噬，終結受損部分再重新構建，維持正常狀態，但是如果DNA受損嚴重，超出了可以修補的范圍，細胞就會選擇衰老。
日本科學家大隅良典因在細胞自噬機制研究上的貢獻而榮獲2016年諾貝爾生理學或醫學獎，得益于他的研究及后來者的貢獻，讓我們現在知道：細胞自噬控制著重要的生理功能，能快速地為體內能量提供燃料，因此對“細胞對饑餓的響應”、及其他類型的壓力至關重要。
細胞自噬的過程能夠幫助細胞在壓力下存活，能夠扮演細胞中的再循環系統來幫助降解并再利用細胞中的廢物，從而促進細胞健康存活。
自噬的“正反面”
任何事物都有兩面性，自噬作用也不例外。很早以前，我們就注意到，癌細胞偶爾能激發自噬作用，達到“自救”的目的。通常，抗癌療法會誘導惡性細胞自殺，但在治療過程中，放療和化療會誘發超常水平的自噬作用，賦予癌細胞抵抗治療作用的能力。
癌細胞還能利用自噬作用，解決養分不足的問題。一般來說，只有很少的養分能進入腫瘤內部，但養分缺乏會誘發自噬作用，讓癌細胞分解生物大分子，延長自身壽命。科學家因此提出了一種抗癌策略：在放療或化療期間，抑制腫瘤內部的自噬作用。目前，用于這種療法的藥物已處于臨床試驗階段。但值得注意的是，抑制自噬作用的同時，也可能使癌細胞內的基因突變增多，提高癌癥復發的幾率。要使這種療法奏效，可能還需要對治療策略做一些更精細的調整。
科學家曾以為，自噬作用只是細胞在養分不足時產生的應急反應，但現在已經意識到，它是影響人類健康的重要因素。對于自噬作用，很多科學家開始從多個角度進行研究，采用電子顯微鏡觀察自噬小體是這個研究過程中必不可少的一環，也能對細胞自噬有更為深入的了解。
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小鼠睪丸曲細精管上皮透射電鏡 細胞內自噬小體（↑）15k×
小鼠睪丸曲細精管上皮 透射電鏡 細胞內自噬性溶酶體（ALS）15k×