常曉

近年來，細(xì)胞自噬——這一生命科學(xué)領(lǐng)域的熱門研究概念越來越受到科學(xué)界的關(guān)注。2016年10月，瑞典卡羅琳學(xué)院宣布將2016年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予日本科學(xué)家大隅良典，以表彰他在細(xì)胞自噬的分子機(jī)制和生理功能課題上的開拓性研究。諾貝爾委員會(huì)表示，大隅良典的發(fā)現(xiàn)有助了解細(xì)胞如何自行循環(huán)回收，研究人類身體如何適應(yīng)饑餓和對(duì)感染作出反應(yīng)，他的發(fā)現(xiàn)對(duì)研究癌癥和包括帕金森病、阿爾茨海默病在內(nèi)的神經(jīng)退行性疾病有重大幫助。

“細(xì)胞自噬機(jī)制”，對(duì)于生物、醫(yī)學(xué)圈之外的人們來說，可能是一個(gè)相對(duì)陌生的名詞。但其實(shí)，細(xì)胞自噬理論由來已久。一言以蔽之，就是細(xì)胞在饑餓的時(shí)候，能把自己體內(nèi)的無用或有害物質(zhì)自行吃掉以提供自己生存需要的能量。自噬理論的關(guān)鍵是“細(xì)胞饑餓”，所以“辟谷斷食”是自噬理論的主要途徑。某種意義上講，這次等于“辟谷斷食”獲得了人類生命科學(xué)的“諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)”！那么，細(xì)胞自噬在揭示生命奧秘方面究竟有何作用？斷食又能給人的健康帶來什么？

細(xì)胞懂得“自我救贖”

事實(shí)上，細(xì)胞自噬就是一種細(xì)胞自身成分降解和循環(huán)的基本過程。通俗地說，細(xì)胞可以通過降解自身的非必需成分來提供營養(yǎng)和能量，也可以降解一些毒性成分以阻止細(xì)胞損傷和凋亡。

上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)院教授解釋，細(xì)胞自噬，是把細(xì)胞內(nèi)“壞掉”的一些成分進(jìn)行“清道夫”式的清除，是細(xì)胞內(nèi)一些成分和結(jié)構(gòu)更新的正常途徑，“細(xì)胞應(yīng)對(duì)外界的一些壓力比如營養(yǎng)缺乏時(shí)，自噬通過降解自身非必需成分來提供營養(yǎng)和能量，從而維持細(xì)胞的生命。同時(shí)，自噬還可降解被細(xì)胞吞噬進(jìn)來的外界物質(zhì)，包括一些死亡的細(xì)胞和一些脂類物等，從而對(duì)機(jī)體起到保護(hù)作用。正因如此，大隅良典的發(fā)現(xiàn)對(duì)預(yù)防和治療與自噬相關(guān)的疾病包括腫瘤及神經(jīng)類疾病有重要意義。”

如此看來，自噬更像是身體組織在走投無路時(shí)進(jìn)行的一場(chǎng)豪賭。

“辟谷斷食”開啟健康法門

大隅良典的發(fā)現(xiàn)，就是說細(xì)胞在饑餓的時(shí)候，能把自己體內(nèi)的無用或有害物質(zhì)自行吃掉以提供自己生存需要的能量。限制養(yǎng)料的供給，細(xì)胞加速自噬，因此，當(dāng)個(gè)體衰老時(shí)，限制熱量的攝取，也許能提高自噬作用的效率。所以，理論上可以通過調(diào)整飲食來提高細(xì)胞自噬，從而達(dá)到延緩衰老的目的。

眾所周知，民以食為天。食物和陽光、空氣、水一樣，是人類賴以生存的基本條件。而“斷食”，就是讓身體各器官休息，是讓機(jī)體排除多余脂肪、垃圾、毒素，恢復(fù)自愈力的方法，古代也稱辟谷。其實(shí)，斷食延壽這個(gè)概念古已有之。“不食五谷，吸風(fēng)飲露”——《莊子·逍遙游》的語句是道家辟谷養(yǎng)生最早的記載。在我國古代很早就有辟谷養(yǎng)生法，它是斷食更科學(xué)化的延伸。動(dòng)物若是生了病受了傷，在它痊愈以前絕對(duì)不吃任何東西，這是自然賦予的本能，通過減少食物能夠讓身體機(jī)能迅速恢復(fù)。而在國外，古希臘的醫(yī)師希波克拉底就經(jīng)常用斷食治療他的病人。雖然希波克拉底的說法在我們今天看來并不準(zhǔn)確，但是關(guān)于輕斷食與健康和抗衰老關(guān)系的研究卻一直在延續(xù)。

所以，業(yè)界普遍認(rèn)為，“辟谷斷食”是自噬理論的主要途徑。

為疾病防治打開新思路

隨著大隅良典因細(xì)胞自噬機(jī)制獲得2016年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，在21世紀(jì)，自噬已經(jīng)從一個(gè)生物學(xué)名詞搖身變?yōu)榉浅Ｖ匾纳飳W(xué)領(lǐng)域。大量研究證明，細(xì)胞自噬與許多疾病、衰老和生命現(xiàn)象相關(guān)，不少先前不得其解的疑難雜病，都因?yàn)樽允裳芯康倪M(jìn)展獲得了嶄新的認(rèn)識(shí)與防治思路。

自噬與癌癥

研究人員發(fā)現(xiàn)，抑制細(xì)胞的自噬過程能夠有效阻斷腫瘤細(xì)胞遷移和動(dòng)物腫瘤模型中的乳腺癌轉(zhuǎn)移。自噬是高度轉(zhuǎn)移性腫瘤細(xì)胞運(yùn)動(dòng)和侵襲所必須的一個(gè)生物學(xué)過程，抑制自噬或許是臨床上阻斷腫瘤轉(zhuǎn)移擴(kuò)散的一個(gè)有效方法。結(jié)合自噬作用也可以讓藥物治癌產(chǎn)生更好的效果。在治療癌癥時(shí)可根據(jù)不同癌細(xì)胞自噬的機(jī)理和過程配以不同藥物，以取得更好療效。

自噬與肥胖

人體內(nèi)存在棕色和白色兩種脂肪，白色脂肪堆積在皮下負(fù)責(zé)儲(chǔ)存多余熱量，棕色脂肪負(fù)責(zé)分解引發(fā)肥胖的白色脂肪，將后者轉(zhuǎn)化成二氧化碳，可阻止肥胖。研究證明，自噬介導(dǎo)的線粒體清除是導(dǎo)致棕色脂肪細(xì)胞向白色脂肪細(xì)胞轉(zhuǎn)變的一個(gè)關(guān)鍵調(diào)控過程，抑制該過程可以維持棕色脂肪細(xì)胞的形態(tài)和功能，讓白色脂肪細(xì)胞棕色化，找到治療肥胖或減肥的新方法。

自噬與神經(jīng)系統(tǒng)疾病

人體中的神經(jīng)細(xì)胞能不能長(zhǎng)壽，自噬細(xì)胞起到了關(guān)鍵作用。帕金森、阿爾茲海默病、脊髓硬化導(dǎo)致的肌萎縮等病，都跟神經(jīng)細(xì)胞的不正常死亡有關(guān)。帕金森病人的腦細(xì)胞里有一種有害的突觸蛋白，積聚到一定程度時(shí)自噬機(jī)制會(huì)停擺。所以在疾病一開始，我們就可以觸發(fā)自噬機(jī)制去吃掉這種蛋白，防患于未然。阿爾茲海默病剛好相反，它需要抑制自噬機(jī)制。阿爾茲海默病患者腦細(xì)胞的自噬過于活躍，想要吃掉淀粉樣蛋白，逐步損傷腦細(xì)胞。抑制了自噬機(jī)制后，可減緩阿爾茲海默病的發(fā)展。

自噬與肺結(jié)核

病毒和細(xì)菌的感染是造成人類疾病與死亡的主要原因，如果這些東西在細(xì)胞膜外面，可用免疫細(xì)胞來對(duì)付;如果入侵到細(xì)胞內(nèi)部，那自噬過程能不能保護(hù)細(xì)胞呢？巨噬細(xì)胞是一種特別能吃的免疫細(xì)胞，會(huì)把細(xì)菌、病毒吃進(jìn)去，再通過自噬徹底消滅。但是，肺結(jié)核可以抵抗這種自噬。

自噬與延緩衰老

自噬作用可能還決定著人類的壽命。許多疾病的發(fā)病率都會(huì)隨年齡增長(zhǎng)而升高，這可能是因?yàn)槟挲g增大后自噬作用的效率降低了。最新研究顯示，如果能阻止自噬作用的效率降低，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物體內(nèi)就不會(huì)有受損蛋白或細(xì)胞器的累積。

自噬是目前生命科學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，細(xì)胞自噬的研究前景非常美好，大量研究也正在如火如荼地進(jìn)行中。然而，自噬是一個(gè)非常復(fù)雜的細(xì)胞生物學(xué)現(xiàn)象，還有許多有關(guān)自噬的問題科學(xué)家們并沒有完全了解，自噬現(xiàn)在還處于基礎(chǔ)研究階段。研發(fā)病灶自噬的藥物是科研人員的追求，也是患者苦苦守候的希望。在此，我們也拭目以待！