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細胞自噬:自己吃掉自己,真的能原地復活嗎?
2021-04-02 16:31
來(lái)源:admin
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在地球上,每種生物都遵循「優(yōu)勝劣汰,適者生存」的自然法則。為了在「適應饑餓或應對感染等」生理進(jìn)程中生存下來(lái),它們會(huì )通過(guò)自己的特點(diǎn)展現出自身的優(yōu)勢。好比,動(dòng)物界有蛇「自食其尾」,生物界有細胞「自己吃掉自己」——“細胞自噬(Autophagy)”。

▲ 環(huán)箍蛇在處于極度饑餓的狀態(tài)時(shí),容易把搖動(dòng)的尾巴當作產(chǎn)生熱量的獵物。(圖源:gifak.net)

早在20世紀60年代,科學(xué)家發(fā)現,細胞能將自己內部受損、失去功能的蛋白質(zhì)或細胞成分用雙層膜(自噬體)打包起來(lái),形成囊泡并運送到溶酶體(細胞中的消化器官)將其降解。隨后日本科學(xué)家大隅良典(Yoshinori Ohsumi)提出「細胞自噬」這一概念,成功獲得了2016年諾貝爾生理學(xué)或醫學(xué)獎。

▲細胞自噬既是細胞的一種自我保護機制,也是一種與凋亡并列的程序性死亡機制。(圖源:BBC)

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是真核生物的細胞在供能不足、微環(huán)境惡化或者到達預定壽命等條件下,會(huì )“吃掉”清除受損細胞器和無(wú)用蛋白,快速提供能量和原材料來(lái)維持自身的正常運轉,同時(shí)能夠降解一些毒性成分以阻止細胞損傷和凋亡。這就好比廢品回收站處理廢舊,先將廢舊回收到指定地點(diǎn),經(jīng)過(guò)一系列處理后實(shí)現再利用。

▲ 細胞自噬的過(guò)程(圖源:Nature)

隨著(zhù)年齡的增長(cháng),細胞的自噬能力會(huì )逐漸衰退。這會(huì )導致異常蛋白和細胞器的系統長(cháng)期得不到清理,使大量的有害物質(zhì)堆積在一起,從而引發(fā)各種與年齡相關(guān)的疾病發(fā)生,包括神經(jīng)退行性疾?。ㄅ两鹕?,阿爾茨海默病等)、癌癥等發(fā)生。那么,增強自噬總是能為健康帶來(lái)好處嗎?

▲神奇的囊泡就被命名為“自噬體”。(圖源:Baidu)

日前發(fā)表于《Cell》的一項研究中,美國麻省總醫院(MGH)的研究人員對自噬促進(jìn)長(cháng)壽的“共識”提出了質(zhì)疑。來(lái)自線(xiàn)蟲(chóng)和哺乳動(dòng)物的研究數據顯示,線(xiàn)粒體的通透性決定了自噬對衰老的影響,在線(xiàn)粒體通透性增強的情況下,增強自噬反而有害健康。而這項研究強調,若不考慮‘背景’,則無(wú)法評判自噬究竟是有益還是有害。

▲研究表明:在線(xiàn)粒體通透性增強的情況下,增強自噬反而有害健康。(圖源:《Cell》)

目前對于低等動(dòng)物和局部組織的研究顯示,雖然自噬水平降低會(huì )加速衰老過(guò)程,但是,我們還不知道自然衰老與自噬水平降低兩者孰因孰果、自噬水平改變在衰老過(guò)程中的作用有多大。在此強調,輕斷食、辟谷不等于自噬,沒(méi)有證據表明長(cháng)時(shí)間斷食可以通過(guò)激活細胞自噬起到延緩衰老、延年益壽等作用。

▲自噬和腫瘤、線(xiàn)粒體功能失調及炎癥都有著(zhù)相互的影響(圖源:Journy to the Microsmos)

此外,輕斷食、生酮飲食等這些近年來(lái)很火的飲食概念,原本在醫學(xué)上都是針對特定疾?。ǚ逝?、小兒癲癇、明確的麩質(zhì)過(guò)敏等)的治療方式。既然是治療手段,在有收益的同時(shí)必然就有風(fēng)險,實(shí)施前后都需要醫學(xué)專(zhuān)業(yè)人士進(jìn)行評估和監測以保證患者安全。下期我們會(huì )講到“細胞自噬”,比如細胞是如何發(fā)出死亡信號,而吞噬細胞又是怎么樣清理“身體垃圾”的!

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