癌症病人或迎新曙光为何吃掉自己的细胞

今天，是“十一”小长假第四天，当人们还沉浸在国庆的喜悦中，忽闻一件“骇人听闻”的事情，不禁都惊掉了下巴——日本科学家大隅良典，因为弄明白了人类细胞“吃掉自己”(细胞自噬)的原理，而成功摘得年诺贝尔生理学或医学奖!

什么?人类细胞能“吃掉自己”?釜山行看多了吧?!这这是好事还是坏事?今天，小线决定用最简单的语言来带科普一下细胞自噬未来将带给人类医学的变革——

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什么是细胞自噬？

“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”。“细胞自噬”可以理解为细胞的自我吞噬，也就是吃掉自己。这一概念最早出现于上世纪年代。

当时研究人员发现，细胞能将自己内部的多余的蛋白质和细胞成分打包在一起(也被称为“自噬体”)，然后运输到“溶酶体”进行分解。打个比方，就好比你打包好自己家的垃圾被垃圾车拉走，送到了垃圾回收站。“细胞自噬”是一种正常的细胞功能。

但当时人们还弄不明白细胞为什么要这样做，以及我们人类细胞是否也存在这样的行为。

于是，日本科学家大隅良典利用面包酵母进行进一步研究。为什么要用面包酵母?

原因很简单——酵母菌和人体细胞结构相似，而且又是一种单细胞微生物，相对更容易进行研究，因而常被用作人类细胞的模型。

大隅良典教授通过“饥饿法”使酵母细胞饿得开始吃自己，激发了“自噬”。并且发现酵母菌在被饿死的过程中，自噬机制由一连串的基因所控制，每一个基因掌管着自噬的不同阶段。

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细胞自噬究竟有啥用？

大隅良典发现，在人类细胞中也运行着与“自噬”几乎同样的机制。“自噬”控制着许多重要的生理功能，细胞可以通过降解自身的非必需成分来提供营养和能量，也可以降解一些毒性成分以阻止细胞损伤和凋亡。在细胞面对饥饿和其它种类的应激时，“自噬”发挥着不可或缺的作用。

“食堂”：细胞自噬能快速提供燃料供应能量，或者提供材料来更新细胞部件。

“净化器”：有研究发现，在肿瘤发展的早期，“自噬作用”通过减少细胞内“垃圾”（过氧化物）而维持细胞内环境的稳定，抑制肿瘤形成。相反自噬功能降低，会增加致癌风险。

“兵工厂”：在遭受感染之后，细胞自噬能消灭入侵的细胞内细菌活病毒。

“垃圾回收站”：细胞还能利用自噬来消灭受损的蛋白质和细胞器，这个质检过程对于抵抗衰老带来的负面影响有举足轻重的意义。

说了这么多“自噬”对人类有什么影响呢？“自噬基因”又有什么用？

攻克癌症新希望？

自噬在治疗癌症的方面有很大前景，获奖之后英国CancerResearch第一时间就发来了贺电。

一方面，如果细胞的自噬系统出了问题的话，正常细胞可能会转化成癌细胞。如果能够保证正常细胞的自噬，那么可以预防细胞癌变。

另一方面，癌症细胞也会自噬，不断吃掉自己，从而保证自己的“身材”处在正常的、“苗条”的状态，避免免疫系统和其它治疗手段的攻击；在所谓饥饿疗法、切断癌细胞营养的时候，癌细胞可以自己吃自己保证存活，甚至是可以处于休眠状态（看起来好像治好了？），但是一旦条件允许，它就会迅速反弹，导致再次恶化。

如果我们能够抑制癌症细胞的自噬，那么癌细胞就会因为缺营养而死掉。

（据估计，约有.4万名中国人死于癌症，在平均每天超过人死于癌症。在中国的男性和女性中五大主要癌症死亡因素是肺癌和支气管癌，胃、肝、食管、结直肠癌在所有癌症死亡例中约占四分之三。）

减缓帕金森、老年痴呆症发展！

在治疗神经性退行疾病，自噬机制也可以发挥作用。比如帕金森、阿尔兹海默（老年痴呆症）等。

帕金森病人的脑细胞里有一种突触蛋白，这种蛋白简单来讲就是有害的，而且这种蛋白积聚到一定程度的时候，自噬机制会停摆。所以在一开始，我们就可以触发自噬机制去吃掉它们，防患于未然。

自噬出问题之后，神经细胞是最敏感的，会很快地影响、阻碍神经信号的传导，导致神经退行性疾病。帕金森、脊髓硬化导致的肌萎缩、还有阿尔兹海默都是这样。Nature的一篇review就讲了这个问题：







































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