细胞自噬是近年来热门研究领域。2016年10月3日瑞典卡罗琳医学院宣布,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。
那么什么是细胞自噬呢？“自噬”字面意思是“将自己吃掉”,实则是一种细胞自身成分降解和循环的基本过程。通俗地说,细胞可以通过降解自身的非必需成分来提供营养和能量,也可以降解一些毒性成分以阻止细胞损伤和凋亡。
“自噬”概念于上世纪60年代提出,当时研究人员就发现了细胞这种降解自身成分的现象,但有关机制一直不为人知。上世纪90年代初,大隅良典通过利用常见的酵母进行一系列实验后,发现了对细胞自噬机制具有决定性意义的基因。基于这一研究成果,他随后又阐明了自噬机制的原理,并证明人类细胞也拥有相同的自噬机制。
细胞自噬的过程
首先，细胞接受自噬诱导信号后，在胞浆的某处形成一个小的类似“脂质体”样的膜结构，然后不断扩张，但它并不呈球形，而是扁平的，就像一个由2层脂双层组成的碗，可在电镜下观察到，被称为吞噬泡(Phagophore)，是自噬发生的铁证之一。
然后，吞噬泡(Phagophore)不断延伸，将胞浆中的任何成分，包括细胞器，全部揽入“碗”中，然后“收口”，成为密闭的球状的“自噬体”(autophagosome)。电镜下观察到自噬体是自噬发生的铁证之二，它有两个特征：一是双层膜，二是内含胞浆成分，如线粒体、内质网碎片等。
自噬体形成后，可与细胞内吞的吞噬泡、吞饮泡和内体融合(加了个“可”字，意思是这种情况不是必然要发生的)。
最后，自噬体与溶酶体融合形成自溶酶体(autolysosome)，期间自噬体的内膜被溶酶体酶降解，二者的内容物合为一体，自噬体中的“货物”也被降解，产物(氨基酸、脂肪酸等)被输送到胞浆中，供细胞重新利用，而残渣或被排出细胞外或滞留在胞浆中。
自噬在肝癌不同时期作用不同
乙肝病毒基因(HBV-DNA)无论被转染至正常细胞或肝癌细胞中，均能增强细胞的基本自噬，并利用自噬小体作为“保护伞”导致宿主细胞的免疫反应难以应答而成功逃逸免疫。其次，增强的细胞自噬可能促进了自噬性细胞死亡的发生，从而造成较重的肝损伤并诱发肝癌。
而在肝癌中，自噬的作用是双面性的。在肝癌发生的早期，增高的自噬可吞噬大量破坏的细胞器和大分子物质等，可作为肿瘤抑制的一种机制；在癌前阶段至癌症发生过程中自噬减低，减少肿瘤细胞自噬性死亡，利于肿瘤的生长；在肝癌发展过程中，自噬又可通过去除破坏的蛋白质及细胞器，为迅速生长的肿瘤细胞提供营养，抑制肿瘤细胞的凋亡；直到肝癌发展到晚期，如果自噬还未激活，不能及时吞噬坏死的细胞器及大分子物质，可能导致肿瘤的缺营养而死亡。
因为自噬在肝癌发展的不同时期作用不同，因此，通过影响自噬的机制抑制肝癌的发生发展必须要清楚的知道自噬被激活的状态，基础水平的自噬对肝癌有一定的保护性作用，而过量的自噬表达可促进细胞的死亡。
(刘辉)
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