作为药学生，你应该知道诺贝尔生理学或医学奖背后的故事

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引语

瑞典卡罗琳医学院10月3日在斯德哥尔摩宣布，将2016年诺贝尔生理学或医学奖授予日本科学家大隅良典，以表彰他在细胞自噬机制研究中取得的成就。在273位被提名的科学家中，为何最后是他折桂？

大隅良典曾在细胞生物学发源地做博士后

大隅良典是第23位出生于日本的诺贝尔奖得主，也是第6位出生于日本的诺贝尔生理或医学奖得主。大隅良典曾于1974-1977年在洛克菲勒大学（Rockefeller ）大学做博士后。那里可是细胞生物学的发源地。一共出了4个细胞生物学的诺贝尔奖：克劳德(AlbertClaude)，帕拉第(GeorgePalade)和迪夫(Christian de Duve)、冈特·布洛贝尔（GunterBlobe）。他们的学生又在各自自己的地方做出细胞生物学的得奖工作。

中国科学家屠呦呦去年获此殊荣

2015年，屠呦呦因发现青蒿素，与爱尔兰科学家威廉·坎贝尔和日本科学家大村智共同分享了去年的诺贝尔生理或医学奖，成为中国大陆第一位获此殊荣的科学家，令人振奋。目前，华人科学家获得诺贝尔奖的有李政道、杨振宁、丁肇中、崔琦、朱棣文等人。

什么是细胞自噬？

自噬（autophagy）这个词来源于希腊词语auto（自我）以及Phagein（吃）。所以，自噬表示“将自己吃掉”。1963年，比利时科学家克里斯蒂安·德·迪夫（Christian de Duve，1974年的诺贝尔医学奖得主）发明了“自噬”一词。

当时研究人员发现细胞能够将自身成分用膜包起来，形成袋状囊泡并运送到溶酶体降解掉。由于这个领域的研究一直很困难，人们对这个过程知之甚少，直到1990年代大隅良典用实验在酿酒酵母中发现了自噬的关键基因。他随后阐明了酵母中自噬的机制，并展示了在人的细胞中也有相似的复杂机制。

他的发现有何意义？

大隅良典的发现引导我们对细胞内容物的回收机制有了新的理解。他的发现为理解自噬在很多生理过程中的重要作用铺平了道路，比如对饥饿的适应性以及对感染的应答。自噬基因的突变可以导致疾病，自噬过程也参与一些疾病发展比如癌症和神经系统疾病。

细胞自噬的发展历程

20世纪50年代，科学家观察到一种新型的细胞器，它含有可消化蛋白质的酶，碳水化合物以及脂质。这种细胞器后来被称为“溶酶体”，是细胞内生化成分降解的工厂。迪夫因发现溶酶体获得1974年诺贝尔生理学或医学奖。

在20世纪60年代，科学家陆陆续续在溶酶体内发现许多细胞成分，甚至是细胞器。因此可以推断，细胞内拥有一种机制可以将大量的细胞内容物运输进溶酶体。生化和显微镜下观察的结果也逐渐揭示了一种可将细胞内容物运输到溶酶体的囊泡。迪夫将这个过程称为“自噬”，意为“自食”。这些囊泡则称为自噬体。

大隅良典教授在1992年发现，在缺乏营养的情况下，酵母细胞出现了大量的自噬现象，这也是人类首次在酵母中看到自噬现象。大隅良典教授决定进行突变株的筛选，他筛选了上千个酵母的突变株，并在1993年找到了一批和自噬有关的酵母突变体，鉴定了15个和自噬有关的基因。4年后，大隅良典教授的团队成功克隆出了ATG1基因（即autophagy related gene）。之后，又有30多个ATG基因被人类找到。之后，和自噬有关的信号通路才得以被阐明。

大隅良典开创性的研究成果

大隅良典在各个研究领域都很活跃，但是自从1988年拥有了自己的实验室起，他就开始将精力集中在囊泡内蛋白质的降解。这种囊泡与人类细胞的溶酶体相类似。相比人类的细胞，酵母细胞更容易研究，因此常被用做研究人类细胞的模型。特别是在鉴定参与复杂细胞通路的基因上，酵母细胞尤其有用。

但是大隅良典面临一个巨大的挑战：由于酵母细胞非常小，它们内部的结构在显微镜下很难被识别。他并不能确定酵母内是否发生了自噬。大隅良典认为如果他打断这个过程，自噬小体应在囊泡内累积并在显微镜下可见。他在突变的酵母菌株中发现了充满没有被降解的自噬小体的囊泡，结果十分惊人。他的实验证明自噬在酵母中确实存在，而且更重要的是，他发现了一种可以发现参与这一过程的基因的方法。

业内人士：得诺奖实至名归，但却应该授予更多科学家

北京大学分子医学研究所研究员陈晓伟表示，大隅良典是最早一批开始研究细胞自噬机理并且发现细胞自噬过程中调节基因的科学家，在这个过程中起到了非常重要的作用。

细胞自噬是非常重要的研究领域，不仅是大隅良典，还有另外几位科学家在细胞自噬领域的研究也做出了非常重要的贡献，因此业内的一些人对于2016年的诺贝尔奖仅颁给大隅良典一位科学家还是有些惊讶的。

比如密歇根大学(University of Michigan)的Daniel Klionsky教授和美国西南医学中心的BethLevine教授在发现和研究细胞自噬过程中也起到了非常重要的作用，“所以此次诺贝尔奖授予大隅良典实至名归，但却有更多的科学家应该被奖励。

大隅良典希望借此倡导日本对基础研究的重视

中科院生物物理所研究员张宏是研究多细胞生物中自噬作用的机理和调控机制的专家。他与大隅良典在科学上有深入的交流，私下交情也很好。

大隅良典曾表示，和中国一样，日本也是一个有诺贝尔奖情结的国家。得诺贝尔奖对他来说，也许可以帮助日本在基础科学上足够重视。日本在近些年能够多次出现诺贝尔奖得主，这都归功于日本在几十年前对基础研究的投入，而现在，日本更倾向于重视转化科学，而不是基础研究。大隅良典希望自己得诺贝尔奖能够去倡导日本对基础研究的重视。

源于：央视新闻

编辑：姚新悦