細胞自噬的研究

　　細胞自噬是機體一種重要的防御和保護機制。但是這種自噬“信號”如何傳遞給細胞從而使其“執行”自噬過程，則一直是科學界的難題。近期，我校生命科學學院林圣彩教授課題組成功找到高等動物細胞在生長因子缺失條件下，啟動自噬的部分“密碼”，從而在細胞自噬機制研究方面取得重大突破。

　　4月27日，最新一期的美國《科學》雜志以研究文章的形式刊發了這項研究成果，并配發專門評述。這也是近三年來，我校生命科學學院第二篇發表在這一世界頂級學術刊物上的論文。2009年6月，該院韓家淮教授的一篇有關細胞選擇死亡方式機制的研究文章曾“登上”該雜志。

　　所謂自噬，是指細胞消化自身蛋白質或細胞內的結構(細胞器)的一種自食現象。通過這種現象，細胞可以降解、消除和消化受損、變性、衰老和失去功能的細胞器和變性蛋白質等生物大分子，為細胞的生存和修復提供必須的能量。

　　科學家們認為，自噬與細胞凋亡、細胞衰老一樣，是一種十分重要的生物學現象。有關實驗表明，包括肥胖癥、糖尿病、神經退行性疾病、免疫失調及癌癥在內的人類許多重大疾病的發生都與該過程的異常有關。為此，自噬也是當前生命科學中最熱門的研究領域之一。

　　據林圣彩介紹，對自噬進行分子機制的研究始于上世紀90年代的以單細胞生物釀酒酵母為模型的研究，目前，一系列構成單細胞生物自噬核心機器的基因已被發現并命名。

　　然而，對自噬在多細胞生物特別是哺乳動物中的調控機制的研究，科學界至今仍在不斷探索中。擺在科學家面前的一個根源性的問題是：在多細胞生物中，誘導自噬的各種信號是如何被傳遞到細胞內自噬“核心機器”從而啟動自噬過程的?

　　研究表明，與單細胞生物不同，在多細胞生物內，外界營養元素要依賴于生長因子的調控才能被轉運到細胞內。一旦細胞外的生長因子匱乏，細胞便能啟動自噬以維持能量平衡。那么，生長因子缺失這一信號又是如何“傳達”的呢?

　　這也成為長期致力于細胞信號轉導研究的林圣彩教授課題組近年來的研究目標之一。經過多年研究，課題組終于成功“**”這一自噬啟動“密碼”——即通過一種名為GSK3的激酶活性增高后磷酸化并隨之激活乙酰轉移酶TIP60，進而導致自噬核心機器中的蛋白激酶ULK1的乙酰化水平增強而啟動細胞自噬。簡言之，這一發現揭示了多細胞生物在生長因子缺失條件下的細胞自噬過程的新的介導分子及其通路。

　　林圣彩認為，弄清楚了細胞內到底有哪些蛋白分子“參與”了自噬和它們如何串聯在一起，將有益于科學界從“源頭”上認識相關疾病，并為這些疾病的診斷和治療提供新的靶點。