自噬與腫瘤的關(guān)系及其在減數(shù)分裂中的作用介紹

自噬，不可不知的諾獎(jiǎng)級(jí)別熱點(diǎn)！

俗話說，一白遮三丑，一胖毀所有。在這個(gè)看臉的時(shí)代，人長(zhǎng)胖了要減肥來維持健康和顏值，細(xì)胞也是一樣的！

自噬是細(xì)胞中存在的一種非常關(guān)鍵的“減肥”機(jī)制。在饑餓、能量缺乏等代謝應(yīng)激條件下，細(xì)胞會(huì)通過自噬來獲得新的能量來源和物質(zhì)需求以維持細(xì)胞的基本生命活動(dòng)。同時(shí)自噬還參與多種疾病的發(fā)生和發(fā)展。大量研究表明，自噬功能障礙與衰老、腫瘤、神經(jīng)退行性疾病、心腦血管病、代謝糖尿病和自身免疫疾病的發(fā)生發(fā)展密不可分。由此，揭示自噬在不同疾病中的作用機(jī)制并發(fā)現(xiàn)靶向自噬功能障礙的藥物正成為藥物研發(fā)的熱點(diǎn)領(lǐng)域。也正是由于自噬的重要性，自噬成為2014年國(guó)自然中標(biāo)熱門詞匯，也是被預(yù)測(cè)為“諾貝爾獎(jiǎng)”級(jí)別的熱點(diǎn)！

某機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)了2004年至2015年這12年自噬研究的標(biāo)書，發(fā)現(xiàn)不論是從數(shù)量還是資助總額都在逐年提高。2015年醫(yī)學(xué)部的資助數(shù)量為241個(gè)，總資助額度為11261萬元，平均資助力度為46.7萬元/個(gè)。其他學(xué)部資助數(shù)量為66個(gè)，總資助額度為3938萬元，平均資助力度為59.7萬元/個(gè)。這種火箭式的增速，大有趕超上海房?jī)r(jià)的趨勢(shì)！那么時(shí)至2016年，自噬研究又有哪些突破性的研究方法和結(jié)果值得關(guān)注呢？  

       
數(shù)據(jù)來源：http://www.aiweibang.com/yuedu/55171437.html

1 自噬的基本介紹

自噬是一個(gè)吞噬自身細(xì)胞質(zhì)蛋白或細(xì)胞器并使其包被進(jìn)入囊泡，并與溶酶體融合形成自噬溶酶體，降解其所包裹的內(nèi)容物的過程。自噬是細(xì)胞內(nèi)固有的用來降解非必須或者錯(cuò)誤折疊的細(xì)胞組分的過程，單詞autophagy來自于希臘語，auto=self，phagy=phagein=to eat，吃掉自己~自噬過程中，待降解的組分形成雙層膜結(jié)構(gòu)的自噬小體，通過與溶酶體的融合，完成降解和再利用。在疾病發(fā)生的過程中，自噬一般被認(rèn)為是細(xì)胞對(duì)外界環(huán)境壓力的響應(yīng)，在某些場(chǎng)合能夠促進(jìn)細(xì)胞存活，但在另一些場(chǎng)合促進(jìn)細(xì)胞死亡。已有的自噬研究表明，AMPK-mTOR通路在自噬過程中發(fā)揮重要作用，通過一系列自噬相關(guān)基因（autophagy associated gene, ATG）家族蛋白完成自噬的過程。

2 自噬與腫瘤的關(guān)系：

自噬與腫瘤是研究的重中之重，而其對(duì)于腫瘤來說是一把“雙刃劍”。一方面自噬通過促進(jìn)細(xì)胞在養(yǎng)料氧氣不足或化療藥物處理時(shí)的存活和降解促凋亡因子實(shí)現(xiàn)促癌效果，另一方面自噬過程也會(huì)控制細(xì)胞的增殖，抑制血管形成，從而抑制腫瘤的生長(zhǎng)。下圖就是一個(gè)簡(jiǎn)單的歸納圖。

最近幾年，自噬的癌癥研究越來越火熱，以2016年為例，Cell Reports(IF=7.87)的一篇研究表明自噬是高轉(zhuǎn)移性的腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移和入侵的必要條件。

在腫瘤轉(zhuǎn)移過程中，黏著斑在腫瘤細(xì)胞行進(jìn)路徑前方形成，當(dāng)細(xì)胞通過后，黏著斑漂移回到細(xì)胞。黏著班的拆卸過程中，通過自噬通路分解其內(nèi)容物，并允許細(xì)胞的后邊緣擺脫細(xì)胞外基質(zhì)，被前端的牽引力拉著前進(jìn)。這篇文章確定了自噬在黏著斑蛋白分解拆卸中的關(guān)鍵角色以及其對(duì)于逃離原發(fā)腫瘤的必要性，為臨床中治療腫瘤提示了一個(gè)新的方向，即抑制自噬可能是阻止轉(zhuǎn)移性癌擴(kuò)散的一種方法。

在絕大部分科學(xué)家不斷探索自噬產(chǎn)生的后果時(shí)，另外一些科學(xué)家另辟蹊徑，將目光從自噬產(chǎn)生的結(jié)果更多地轉(zhuǎn)移到自噬的發(fā)生層面。近來，日本的科學(xué)家宣布他們成功探明了自噬啟動(dòng)的機(jī)制。通過對(duì)酵母的研究發(fā)現(xiàn)，促進(jìn)自噬過程的Atg13蛋白質(zhì)會(huì)與其他4種蛋白質(zhì)通過網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接，形成一個(gè)巨大的細(xì)胞自噬啟動(dòng)裝置。這個(gè)裝置能夠創(chuàng)造出二重膜結(jié)構(gòu)，僅吸收分解物質(zhì)。這個(gè)研究成果對(duì)預(yù)防和治療由細(xì)胞自噬引發(fā)的癌癥及神經(jīng)類疾病有重要意義。該文章于2016年7月11日刊載在Developmental Cell （IF=9.338）上。

3  自噬在減數(shù)分裂中的作用

自噬除了在腫瘤疾病中同時(shí)扮演著正反面的作用，在其他很多細(xì)胞過程如能量代謝、骨關(guān)節(jié)炎、感染中也有著重要作用。例如一篇發(fā)表在2016年Autophagy(IF=9.108)的文章闡述了自噬作為重要的調(diào)節(jié)機(jī)制，參與精子的分化與成熟的過程。自噬的缺失會(huì)導(dǎo)致精子活力衰減，精子形態(tài)尤其是尾部結(jié)構(gòu)遭到破壞，出現(xiàn)嚴(yán)重的畸形精子癥，影響生殖。

中科院動(dòng)物所的李衛(wèi)研究組發(fā)現(xiàn)精細(xì)胞中自噬被阻滯后，精子分化過程中一系列的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的組裝遭到破壞，導(dǎo)致大量本該移除的胞質(zhì)存留在精子頭部，出現(xiàn)形態(tài)畸形與運(yùn)動(dòng)障礙。該研究進(jìn)一步證明自噬過程通過特異的降解細(xì)胞骨架調(diào)節(jié)蛋白PDLIM1促進(jìn)了細(xì)胞骨架的正常組裝，保證了精子分化的正常進(jìn)行。該研究揭示了自噬在精子發(fā)育過程中的重要功能，使精子形態(tài)建成的機(jī)制研究得到進(jìn)一步完善。

總而言之，無論是研究自噬的啟動(dòng)、流程還是后果，我們最終的目的都是探尋自噬在細(xì)胞異常中的作用，進(jìn)而為疾病治療尋找新的思路，在臨床中得到相應(yīng)的應(yīng)用。自噬與細(xì)胞凋亡一脈相承。而凋亡早在2002年就已經(jīng)獲得諾貝爾生理學(xué)獎(jiǎng)，自噬的春天還會(huì)遠(yuǎn)嗎？這個(gè)領(lǐng)域的弄潮兒，只要抓住機(jī)遇，也許下一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)得主就是你！

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