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减缓衰老不再是梦，从引发细胞自噬开始
发布时间
2024-06-20
科学家在研究中经常会有意外发现，一些原本被认为不重要的分子或细胞活动，其实对人体健康有着非常重要的影响。这些分子或细胞活动是普遍存在于人体中，而且正因为普遍存在的特性，所以也是在各种正常及病理状态下发挥作用。今天要说的一个与延缓衰老的概念也与细胞有关，但是更好理解，也与我们日常生活关系最密切，这就是：细胞自噬。
什么是细胞自噬？
细胞自噬是细胞组分降解与再利用的基本过程。“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”。因此，自噬作用的意思非常明确，那就是“自我吞噬”。
这一概念最早出现于上世纪70年代，当时研究人员发现细胞能够消灭自身内部物质，方式是将其包裹进一个膜结构中，从而形成小型囊体并被输运至被称作“溶酶体”的回收机构进行分解。对这一过程开展研究非常困难，这也就意味着我们对其知之甚少。
直到上世纪90年代，在经过一系列出色的实验之后，日本科学家大隅良典利用面包酵母找到了与自噬作用有关的关键基因。随后他开始致力于阐明酵母菌体内自噬作用的背后机制，并发现与之相似的复杂过程也同样存在于我们人类的细胞内。
这一发现的意义是：细胞自噬是细胞加速新陈代谢，或者在饥饿时获得能量的一个重要手段。
细胞自噬的特点可以被我们很好的利用
如果细胞面临DNA损伤，不是很严重的情况下，细胞可以选择自噬，终结受损部分再重新构建，维持正常状态，但是如果DNA受损严重，超出了可以修补的范围，细胞就会选择衰老。
日本科学家大隅良典因在细胞自噬机制研究上的贡献而荣获2016年诺贝尔生理学或医学奖，得益于他的研究及后来者的贡献，让我们现在知道：细胞自噬控制着重要的生理功能，能快速地为体内能量提供燃料，因此对“细胞对饥饿的响应”、及其他类型的压力至关重要。
细胞自噬的过程能够帮助细胞在压力下存活，能够扮演细胞中的再循环系统来帮助降解并再利用细胞中的废物，从而促进细胞健康存活。
自噬的“正反面”
任何事物都有两面性，自噬作用也不例外。很早以前，我们就注意到，癌细胞偶尔能激发自噬作用，达到“自救”的目的。通常，抗癌疗法会诱导恶性细胞自杀，但在治疗过程中，放疗和化疗会诱发超常水平的自噬作用，赋予癌细胞抵抗治疗作用的能力。
癌细胞还能利用自噬作用，解决养分不足的问题。一般来说，只有很少的养分能进入肿瘤内部，但养分缺乏会诱发自噬作用，让癌细胞分解生物大分子，延长自身寿命。科学家因此提出了一种抗癌策略：在放疗或化疗期间，抑制肿瘤内部的自噬作用。目前，用于这种疗法的药物已处于临床试验阶段。但值得注意的是，抑制自噬作用的同时，也可能使癌细胞内的基因突变增多，提高癌症复发的几率。要使这种疗法奏效，可能还需要对治疗策略做一些更精细的调整。
科学家曾以为，自噬作用只是细胞在养分不足时产生的应急反应，但现在已经意识到，它是影响人类健康的重要因素。对于自噬作用，很多科学家开始从多个角度进行研究，采用电子显微镜观察自噬小体是这个研究过程中必不可少的一环，也能对细胞自噬有更为深入的了解。
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小鼠睾丸曲细精管上皮透射电镜 细胞内自噬小体（↑）15k×
小鼠睾丸曲细精管上皮 透射电镜 细胞内自噬性溶酶体（ALS）15k×