大隅良典拆解細胞自噬 助尋柏金遜病因療法



大隅良典講述細胞如何進行“自噬作用”。(路透社)

諾貝爾醫學獎

(東京4日綜合電)日本東京工業大學名譽教授大隅良典(71歲),以發現並解開細胞自噬機制,獲諾貝爾醫學獎。他的研究揭示自噬作用,對人體衰老等許多重要生理運作均具重要性,一旦異常更可能引致癌症、柏金遜症等疾病,為理解疾病成因與尋求療法指引方向。

什么是細胞自噬?細胞自噬對人體有哪些作用?研究細胞自噬能帶來什么福音?對此,日本富士電視台(FNN)報導,事實上人類會分解自己本身的細胞,製造胺基酸。而把自己細胞吃掉的機制就稱為自噬。

“我們會吃魚或肉攝取胺基酸,但光這樣不夠。人大約有60兆個細胞,每個細胞都會各把細胞內的老舊或受傷物質回收,並分解成胺基酸來維持生命活動;被分解的東西大多是細胞的蛋白質。”

簡單來說,假設我們每天只吃70克的蛋白質,但體內卻會產生300克的蛋白質。多出來的量,其實就是從分解體內的失常(老舊或受傷)蛋白質而來。又好比,若在荒島遇難,就算只靠喝水,也能活過一周,靠的就是體內不斷進行“細胞自噬”在維持能量。

自噬的概念于上世紀的60年代就被比利時科學家提出,當時研究人員發現,細胞能將自身成分用膜包起來,形成囊泡並運送到溶小體,從而將其分解。但有關機制一直不為人知。

大隅良典于1988年,在東京大學擔任助理教授時,透過顯微鏡確認酵母這種微生物,在營養不足或飢餓狀態下,細胞的液泡內會出現許多快速移動的小粒子。

分解蛋白質成養分

后來,他注意到這些小粒子其實是“細胞自噬”產物,也就是酵母為了活下去,把細胞內的蛋白質運到液泡內分解成養分。

1993年大隅在比對正常酵母與不會進行“細胞自噬”的人工酵母后,特定出啟動“細胞自噬”的基因。

除酵母外,他后來也在動植物身上找到同樣基因。基于這個研究成果,他隨后又闡明瞭自噬機制的原理,並證明人類細胞也有相同的自噬機制。

也就是,當細胞處于飢餓狀態下,會生成吞噬泡,吞噬泡會去包圍老舊或受傷的蛋白質,再跟含有酵素的溶小體融合。之后蛋白質被分解,並在細胞當中產生胺基酸。這過程就是“細胞自噬”。

細胞自噬快速提供能量

細胞自噬過程,能快速提供能量,讓生物因應饑餓或其他挑戰。如果發生了感染,細胞自噬還能消滅入侵的細菌和病毒。胚胎發育和細胞分化也都離不開細胞自噬。

細胞自噬近年來受到矚目,還有一個很重要原因,在于它與疾病、衰老相關,現有的研究顯示,細胞自噬突變可能與柏金遜病、第二型糖尿病等有關。

細胞自噬突變還會引發一些基因疾病及癌症。因此研究人員認為,借助大隅良典的成果,研究出可干擾細胞自噬的藥物,是治療上述疾病的一個新方向。

鬍子教授愛酒愛笑擅園藝

幼時看科博讀物受啟發

大隅良典1945年出生于福岡,父親是九州帝國大學教授,時值二次大戰尾聲,他年幼時獲兄長贈書,飽覽自然科學讀物,從而啟發了他對科學的興趣。

他1974年在東京大學獲博士學位,之后遠赴紐約,花3年時間進行博士后研究。隨后他回到東京大學,並于1988年成立研究團隊,自2009年起出任東京工業大學教授。

做沒人做的事很快樂

獲悉得諾貝爾醫學獎后,大隅良典周一在記者會上說:“對單獨獲得該獎項感到吃驚……對身為研究者的我來說,這是至高無上的榮譽,深深感受到諾貝爾獎的意義,格外重大。”

大隅這樣形容自己:“我討厭與人競爭,沒人做的領域,我身為先鋒,開疆闢土,這樣比較快樂。”

太太萬里子是他在東京大學研究所時的同學,兩人都是家中老么,也同樣愛玩愛說笑。他們婚后生育了兩名兒子,現時夫妻二人于神奈川大磯町生活。

至于他這把招牌鬍子,他笑說最初是因為長了一張孩子臉,在外國留學時不想被人輕看而開始留鬍子的,后來習慣了也就覺得好玩,一留就留了40年。

大隅教授工余最喜歡與朋友一同分享美酒,也愛把珍藏的威士忌之類贈予海外學者作禮物。此外,他也喜歡收集陶器和園藝,最拿手是在大學校園散步的時候找四葉草,然后送給學生和其他教職員作禮物。

諾獎獎金捐年輕人

被記者問及會如何使用諾獎的巨額獎金,大隅教授表示,他到了這把年紀,已不打算住豪宅、坐名車,既然諾獎是一個具社會意義的東西,他打算在有生之年,設立支援年輕人基金。

對于今后的研究,大隅充滿熱情地表示:“將繼續利用酵母(進行研究),還有沒弄清的地方。”他還表示,希望能實現面向未來支持基礎研究的社會。

自然科學界成就超卓

日本人連續3年獲諾獎

大隅良典奪得諾貝爾醫學獎,日本人熱烈祝賀,這次也是連續3年有日本人獲自然科學界領域的諾貝爾獎。

去年的諾貝爾物理學獎由日本東京大學的田隆章跟加拿大的麥克唐納共同奪得,他們發現所謂的微中子震盪。而大村智與愛爾蘭的坎貝爾,因發明一種新藥阿維菌素而榮獲醫學獎,中國的屠呦呦憑研發出抗瘧疾藥青蒿素及雙氫青蒿素,成為醫學獎得主之一。

2014年諾貝爾物理學獎的得獎者是3名日本學者,包括赤崎勇、天野浩及中村修二,他們因發明高效能又環保的藍色發光二極體而共同獲獎。

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