每当科学有了新发现,总有人问:这玩意儿有啥用?2016年的诺贝尔生理学奖,颁给了日本科学家大隅良典,以奖励他在阐明细胞自噬的分子机制和生理功能上所做的开拓性研究。那么,“自噬作用”,有啥用?自噬在治疗癌症的方面有很大前景,获奖之后英国Cancer Research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。在自噬过程中,癌细胞会“吃掉”自己的一些细胞组分,以使细胞安全度过恶劣的环境条件。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。阿尔兹海默症的话则刚好相反,它需要抑制自噬机制。研究发现阿尔兹海默患者脑细胞的自噬过于活跃,因为想要吃掉老年的β-淀粉样蛋白。但是这种蛋白被自噬吃下去并没有什么卵用,不能和溶酶体很好融合,结果就一直堵在细胞里,然后脑细胞就……傻掉了。
所以,抑制了自噬机制之后,能够减缓阿尔兹海默的发展。另外,也有研究人员用自噬机制治疗肺结核。巨噬细胞,一种特别能吃的免疫细胞,它会把把细菌什么的吃进去,然后通过自噬把细菌或者病毒干掉。但是肺结核(TB)可以抵抗这种自噬。可另一方面,如果把自噬的机制极大地激活,就好像给汽车踩满油门一样,TB也是可以被吃掉的!
剑桥大学医学院的一些研究者正在做这个研究,他们发现一些现有的药就能促成这个过程,极大地激活巨噬细胞的自噬过程,比如治疗癫痫的立痛定,就有这个“副作用”。TB可以通过变异抗药,这给治疗带来很大困难。假如我们能让免疫细胞的自噬强大到不管你细胞怎么变异都没用,我统统能够吃掉你,那事情就容易很多了!前景是美好的,然而,自噬现在还处于基础研究阶段,没有大量的神药被制出、或者批准上市。
今年的诺贝尔获奖者大隅良典就担心过基础科学的境遇:“我自己不能造出良药,基础科学不是为当下的社会直接服务的。”大隅说,但社会和政府都期待短期的、立竿见影的成果,因而削减基础科研的经费。可是,不先把原理打通,怎么会有前景呢?治疗以上这些疾病的前提,首先是搞清楚自噬究竟怎么回事啊。所以啊,大家稍安勿躁吧:)