新聞標題【民報】解析細胞「自噬作用 」 日本學者大隅良典獲2016年諾貝爾醫學獎
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解析細胞「自噬作用 」 日本學者大隅良典獲2016年諾貝爾醫學獎

日本人連續3年獲諾貝爾獎,此研究帶動帕金森氏症、第二型糖尿病、癌症與眾多老化相關疾病研究與治療

 2016-10-03 19:49
諾貝爾委員會宣布,2016年首個諾貝爾獎由醫學暨生理學獎由77歲的日本東京工業大學榮譽教授大隅良典榮獲。圖/摘自諾貝爾獎官方粉絲頁
諾貝爾委員會宣布,2016年首個諾貝爾獎由醫學暨生理學獎由77歲的日本東京工業大學榮譽教授大隅良典榮獲。圖/摘自諾貝爾獎官方粉絲頁

2016年首個諾貝爾獎由醫學暨生理學獎揭開序幕,解析細胞「自噬作用 」(Autophagy)機制的71歲的日本東京工業大學榮譽教授大隅良典獲此殊榮,這項研究對於帶動阿茲海默症、帕金森氏症、第二型糖尿病、癌症與眾多老化相關疾病研究與治療,有重要意義。

這是日本科學家連續3年榮獲諾貝爾獎、日本也已產出了25位諾貝爾獎得主。大隅良典現任日本綜合研究大學院大學名譽教授、基礎生物學研究所名譽教授、東京工業大學前沿研究機構特聘教授。他是細胞自噬研究的先驅,曾獲得京都獎、蓋爾德納國際獎及威利獎等榮譽,他同時也是第4位榮獲諾貝爾醫學獎的日本學者。

諾貝爾委員會今日在記者會上表示,大隅接獲得獎通知時,只說了一句:「啊!」對得獎雖然有些驚訝、但也似乎不意外。

以酵母研究解釋人體作用  開啟新思維 

諾貝爾獎官網解釋,細胞的「自噬作用」Autophagy一字來自希臘文,有「食用(phagy)自己(auto)」之意,此概念在1960年代首度出現,科學家觀察到細胞會利用細胞膜包圍方式來毀滅自體部分。但直到1990年大隅良典投入後,才真正解開此一機制的面紗。

由於細胞自噬現象不易觀察,大隅良典利用酵母來辨認自噬作用中的重要基因,並藉由酵母的自噬作用來解釋複雜的人體細胞自噬作用,開啟另一種思維,讓世人及後來的研究學者理解細胞的回收機制及自噬作用在人體基本生理機制中扮演的重要角色,包括適應飢餓、對感染的反應。倘若產生自噬作用的基因突變,可能導致疾病,自噬作用研究也被應用在癌症、神經系統疾病研究等。

至於今年其他領域諾貝爾得主,也將陸續揭曉:物理學獎在10月4日公布、化學獎5日公布、和平獎7日公布、經濟學獎10日公布,文學獎則會擇日宣布。

什麼是細胞「自噬作用 (Autophagy)」

「科學online」科技部高瞻自然科學教學資源平台,由臺北市立建國高級中學生物科黃慧茹實習老師/國立臺灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯的解釋如下:

細胞內可藉由自身內部微小的「吸塵器」,清理老舊的蛋白質、失常的胞器以及入侵的微生物,這個過程稱為「自噬作用,autophagy」。

當細胞接受到養分不足、氧氣不足等訊息時,細胞膜上具有訊號接收站能夠將訊息往細胞內回報,此時細胞內的多種蛋白質和脂質先形成彎月狀的雙層膜構造,稱為吞噬泡(phagophore),吞噬泡會藉由增加新的膜逐漸增大,並且將受損的胞器或蛋白質包圍,最後凹陷端關閉成為囊狀構造的自噬體(auto- phagosome),這個自噬體就類似於細胞內的垃圾車,準備將垃圾載往垃圾處理場,垃圾處理場就是溶體,自噬體的外層膜會與溶體(lysosome)的膜融合形成「自噬溶小體,autolysosome」,藉由溶體內水解酵素分解老舊胞器或蛋白質成小分子物質,其中小分子物質如胺基酸則可以再回收利用成為材料,如此完成自噬作用。

關於自噬作用的演化成因,科學家推測可能是要應付細胞的飢餓狀態,或做為原始的免疫防禦機制,也可能兩者兼具。

雖然正常細胞會利用自噬作用進行大掃除,許多神經退化性疾病如阿茲海默症的成因就是自噬作用失調,導致細胞內堆積太多垃圾,損壞細胞正常功能。但是,相對的,癌細胞也會利用自噬作用來充飢以延長細胞壽命。因此,有科學家進行抑制腫瘤細胞的自噬作用,作為對抗癌症的策略,不過遺憾的是,抑制腫瘤細胞自噬作用可能會增加癌細胞的基因突變,反而使病人病情惡化,造成對抗癌症更為棘手。

相關連結:
2016年「諾貝爾醫學暨生理學獎」官方新聞稿
大隅良典教授如何發現「細胞自噬」機制?
 

 

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