1.2016年日本细胞生物学家大隅良典因发现细胞自噬的机制
细胞自噬是啥？解读大隅良典发现细胞自噬全过程
细胞自噬是啥？解读大隅良典发现细胞自噬全过程本文为网易科学与果壳合作稿件2016年的诺贝尔生理学或医学奖，颁发给了日本科学家大隅良典，以奖励他在阐明细胞自噬（Autophagy，或称自体吞噬）的分子机制和生理功能上的开拓性研究。
大隅良典，1945年生于日本福冈县，1974年获东京大学博士学位。
太长不看版：自噬就是细胞降解回收自己零部件的过程这个过程能快速提供能量和材料用于应急还能用来对抗病原体、清除受损结构自噬机制的受损和帕金森病等老年疾病密切相关虽然人们早就知道自噬存在，但是只有在大隅良典的精巧实验之后，人们才意识到它的机制、懂得了它的重要性细胞自噬是什么？今年的诺贝尔生理学或医学奖表彰的成就是发现并阐释了细胞自噬的机理，而细胞自噬过程是细胞成分降解和回收利用的基础。
自噬（autophagy）一词来自希腊单词auto-，意思是“自己的”，以及phagein，意思是“吃”。
所以，细胞自噬的意思就是“吃掉自己”。
这一概念最早提出于20世纪60年代，当时研究者们首次观察到，细胞会胞内成分包裹在膜中形成囊状结构，并运输到一个负责回收利用的小隔间（名叫“溶酶体”）里，从而降解这些成分。
研究这种现象困难重重，人们对其一直所知甚少，直到20世纪90年代早期，大隅良典做了一系列精妙的实验。
在实验中，他利用面包酵母定位了细胞自噬的关键基因。
之后，他进一步阐释了酵母细胞自噬背后的机理，并证明人类细胞也遵循类似的巧妙机制。
大隅良典的发现是人类理解细胞如何循环利用自身物质的典范。
他的发现为理解诸多生化过程——例如适应饥饿以及对感染的免疫应答——中细胞自噬的重要性打开了一扇窗。
细胞自噬基因突变会导致疾病，在严重的疾病包括癌症以及神经系统疾病中都包含了细胞自噬过程。
降解：所有活细胞的核心功能之一20世纪50年代中期，科学家观察到细胞里的一个新的专门“小隔间”（这种隔间的学名是细胞器），包含消化蛋白质，碳水化合物和脂质的酶。
2016年诺贝尔生理学或医学奖自体吞噬的机制解读
在机体感染后，自噬能够消灭外来入侵的细菌和病毒，而且自噬对于胚胎发育和细胞分化也很关键，细胞还能够利用自噬来消除损伤的蛋白质和细胞器，这种细胞内部的质量控制机制对于应对老化带来的副作用也发挥着至关重要的作用。
干扰自噬作用或许和老年人患帕金森疾病、2型糖尿病及其它机体障碍直接相关，自噬基因的突变往往也会引发遗传性疾病的发生，干扰自体吞噬过程或许会诱发机体癌症发生，如今研究者需要进行更为深入的研究来开发新型靶向作用自噬作用的疗法来治疗多种类型的疾病。
eating）。
20世纪50年代中期，科学家门观察到了一种新型特殊的细胞区室，名为细胞器，细胞器中含有多种酶类能够消化蛋白质、碳水化合物和脂质；这种特殊的细胞区室被看做是溶酶体，其能够发挥降解细胞组分的重要作用。1974年来自比利时的科学家Christian
de Duve因发现了溶酶体而获得了当类的酵母突变体，同时通过使得细胞饥饿来刺激自体吞噬作用的发生，结果非常惊人！随着时间过去，细胞液泡中慢慢充满了小型的囊泡结构，而且这些囊泡结构并不会被降解；这些囊泡结构就是自噬体，而且研究者的实验证明了在酵母细胞中的确存在自体吞噬过程，尽管该过程非常重要，如今Yoshinori
20世纪60年代，随着科学研究的深入，科学家们又有了新的发现，他们在溶酶体内部有时候能够发现细胞组分甚至是整个细胞器，而细胞似乎有一种策略能够将大型的“货物”运输到溶酶体中；自体吞噬这种概念是20世纪60年代提出来的，当时科学家们首次观察到细胞能够通过将自身内容物裹入到膜结构中来破坏内容物，从而形成袋装的囊泡结构，这种囊泡结构能够被运输到再循环小泡结构中进行降解，这种小泡结构称之为溶酶体，研究这种现象的困难性意味着到现在为止科学家们对此知之甚少，直到20世纪90年代早期研究者Yoshinori
诺贝尔生理学或医学奖：细胞自噬机理
诺贝尔⽣理学或医学奖:细胞⾃噬机理2019-06-032016年10⽉3⽇，瑞典卡罗林斯卡医学院诺贝尔⽣理学或医学奖委员会宣布，2016年诺贝尔⽣理学或医学奖授予⽇本科学家⼤隅良典，因为他发现了细胞⾃噬的机理。
⼤隅良典独⾃获得800万瑞典克朗（约合⼈民币625万元）奖⾦。
细胞⾃噬是什么？⾃噬是细胞内的⼀种“⾃⾷”现象。
细胞⾃噬已经被研究⼈员研究了60多年，⽬前的定义是，细胞⾃噬是指⽣物膜（⼤部分表现为双层膜，有时多层或单层）包裹部分细胞质和细胞内需要降解的细胞器、蛋⽩质等形成⾃噬体，并与内涵体形成⾃噬内涵体，最后与溶酶体融合形成⾃噬溶酶体，降解其所包裹的内容物，以实现细胞稳态和细胞器的更新。
通俗地讲，细胞⾃噬就是细胞的⾃我吞噬，通常发⽣在细胞或者机体缺乏能量、或受到环境胁迫，如缺乏氨基酸、缺氧的情况下，细胞⾥会产⽣双层膜结构，包裹⾃⼰的⼀部分细胞器，运送到溶酶体进⾏降解。
⾃噬的出现是因为细胞在新陈代谢过程中会不断产⽣受损伤的细胞器，如受损的线粒体、蛋⽩质聚合体等，这就需要细胞清理它们。
通过⾃噬作⽤，组织和细胞对⾃⾝不断地清理，以保持细胞的稳态平衡。
这个作⽤有点像⼈⽤吸尘器清洁卫⽣，⽤以吸收室内各种脏东西，从⽽保持室内清洁和⼲净。
⾃噬这个单词源于希腊语，希腊语单词前缀auto意为“⾃我”，另⼀个希腊语单词phagein意为“吞⾷”，⼆者组合成⼀个词就是⾃我吞噬。
最早研究细胞⾃噬并提出这⼀概念的并⾮⼤隅良典，⽽是⽐利时科学家杜夫。
他在20世纪50年代通过电镜观察细胞的内部情况时，发现了溶酶体，是细胞内的⼀种细胞器，其功能是处理细胞摄⼊的营养物质并分解较⼤的颗粒。
与此同时，他也发现了⾃噬现象，并且在1963年溶酶体国际会议上⾸先提出了“⾃噬”的概念。
因此，他和他的同事、电⼦显微镜专家克洛德和帕拉迪分享了1974年诺贝尔⽣理学或医学奖。
细胞中有三种类型的⾃噬：⼤⾃噬、⼩⾃噬和伴侣介导的⾃噬。
⼤⾃噬始于杯状双层隔离膜的形成（也称为⾃噬膜或隔离膜）。
2016诺贝尔生理与医学奖
比较热门的研ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ领域。
他建议如今的年轻科学家不要过于追求比较 稳定的工作，或者仅仅为了容易发表文章而去选 择比较流行的研究领域开展工作，要有冒险精神。 此外，他也介绍了他的研究经历，尤其是发现自 噬过程的艰难历程。
现在我们看到的是Yoshinori
Ohsumi获得诺贝尔奖的荣耀， 但却不知他成功的路上遇到 过多少荆棘，特别是如何克 服种种苦难取得如此重大的
研究突破，这才是每个科研
人员应该学习的，也是成功 最关键的步骤。
近年来自噬相关重磅级研究一览
1 Cell Metab：维持脂肪细胞棕色化需要抑 制自噬过程
2
Cell Rep：阻断自噬 将癌细胞牢牢粘在 原地
3
4
不衰老，就癌变？看细胞自噬如何逆转局面！
Nature研究首次证明自噬可介导核内蛋白降解
大隅良典
大隅良典（Yoshinori Ohsumi），日
本分子细胞生物学家，日本东京大学理学
博士。现任日本东京工业大学前沿研究中 心特聘教授与荣誉教授。
2012年被授予京都奖基础科学奖。在
2013年与2015年先后获得汤森路透引文桂
冠奖和盖尔德纳国际奖。2016年，因“在
细胞自噬机制方面的发现”而获得诺贝尔 生理学或医学奖。
8
Cell：EGFR在自噬发生过程中的激酶非依赖性作 用
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The EMBO Journal：自噬作用可影响干细胞活化
10
JCI：自噬作用可保护胰腺β 细胞免于毒性蛋白 质的损伤
5
6
Nature：癌细胞压力和细胞自噬存在关联
Cell death＆differ：科学家发现自噬过 程新关键调控因子
7
Molecular cell：中国科学家发现蛋白修饰 与自噬起始新关系 浙江大学的刘伟教授研究小组在著名国际
自噬作用原理及其启示
很早以前，我们就注意到，癌细胞偶尔能激 发自噬作用，达到“自救”的目的。通常， 抗癌疗法会诱导恶性细胞自杀，但在治疗过 程中，放疗和化疗会诱发超常水平的自噬作 用，赋予癌细胞抵抗治疗作用的能力。 癌细胞还能利用自噬作用，解决养分不足的 问题。一般来说，只有很少的养分能进入肿 瘤内部，但养分缺乏会诱发自噬作用，让癌 细胞分解生物大分子，延：最外 面是细胞膜，中间是细胞质，细胞核被包裹 在最里面。大部分功能性细胞器和生物分子 都悬浮在细胞质中，因此，很多细胞活动都 在细胞质中进行。由于生理生化反应多而复 杂，经常产生大量残渣，致使细胞活动受到 影响甚至停滞，在这种情况下，自噬作用就 非常重要：将淤积在细胞质中的蛋白质等代 谢残渣清除掉，恢复正常的细胞活动。
科学家因此提出了一种抗癌策略：在放疗或 化疗期间，抑制肿瘤内部的自噬作用。目前， 用于这种疗法的药物已处于临床试验阶段。 但值得注意的是，抑制自噬作用的同时，也 可能使癌细胞内的基因突变增多，提高癌症 复发的几率。要使这种疗法奏效，可能还需 要对治疗策略做一些更精细的调整。
大隅良典今年7月11日在《Developmental Cell 》上宣布：他们成功探明了细胞自噬 (autophagy)的启动机制，这对预防和治疗 由细胞自噬引发的癌症及神经类疾病有重要 意义。
END
细胞内由于生理或病理原因而被损伤的细胞 器，或过量储存的糖元等，它们可被细胞自 身的膜（如内质网或高尔基复合体的膜）包 裹形成自噬体，自噬体与初级溶酶体接触， 两者融合形成自噬溶酶体。 自噬性溶酶体也可以通过溶酶体本身的内陷， 并包围一部分细胞质成分而成（但一般较 少）。在自噬溶酶体内的内源性物质被溶酶 体的酶消化分解的过称为自噬。
10月3日上午11时30分，诺贝尔奖新闻发 布会正式开始。瑞典卡罗林斯卡医学院诺 贝尔奖生理学或医学委员会秘书长托马斯 •佩勒曼宣布，将2016年诺贝尔生理学或 医学奖授予日本细胞生物学家大隅良典（ Yoshinori Ohsumi）教授，以表彰他发现 了细胞自噬机制。
全国高考理科综合能力测试模拟试卷(含答案)
如图所示，质量为M＝2kg的特殊平板置于水平地面上，平板与水平地面BO
间动摩擦因素µ＝0.1，质量为m＝0.1kg的小物块B位于平板上方O处，距水
平虚线PQ高h1＝5m，PQ距平板上表面高h2＝0.5m，物块在PQ以下空间时h1
始终受平板竖直向上的恒力F作用．现将物块B从O处从静止开始释放，与此
（D）和长尾（d）．任意取雌雄两只黄色短尾鼠经多次交配，F1的表现型为黄色短尾∶黄色长尾∶灰色短尾∶灰
色长尾＝4∶2∶2∶1．则下列相关说法错．误．的是A．两个亲本的基因型均为YyDd
B．F1中黄色短尾个体的基因型为YyDd
C．F1中只有显性纯合子在胚胎时期死亡
D．F1中黄色长尾基因型是Yydd，灰色短尾的基因型是yyDd或yyDD
A．H2O进入该细胞的方式与该物质进入细胞的方式相同速度B．该细胞吸收这种物质与ATP的水解反应有直接关系
C．该物质直接穿过细胞膜上的磷脂分子间隙进入细胞D．该细胞对这种物质的吸收速度与核糖体的功能有关
3．关于细胞生命历程的叙述，正确的是浓度
A．造血干细胞中不存在与细胞凋亡有关的基因
B．细胞分化后形成的形态和功能不同的细胞一般有相同的mRNAC．原癌基因与抑癌基因在正常细胞中不表达
D．在酒精灯加热条件下，Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解
9．NA代表阿伏加德罗常数的值．下列叙述正确的是
A．4.6g乙醇的水溶液中含有的氧原子数目为0.1NA
B．标准状况下，4.48LCCl4中含有的共价键数目为0.8NA
C．常温下，5.6gFe与足量浓硫酸反应转移的电子数为0.3NA
D．常温常压下，4.4gCO2与N2O混合气体中含有的原子总数为0.3NA
2016年诺贝尔医学生理学奖
2016年诺贝尔医学生理学奖2016年诺贝尔医学生理学奖（Nobel Prize in Physiology or Medicine 2016）授予了三位科学家，分别为日本科学家大隅良典（Yoshinori Ohsumi），以及英国科学家杨振宁（Yoshinori Ohsumi）和大卫·J·索尔特斯（David J. Thouless）。
大隅良典获奖的原因是因为他对“自噬过程（autophagy）”的研究做出了突出贡献。
他发现了自噬现象，这是细胞自身通过将不必要或损坏的细胞器进行吞噬并分解来维持自身稳态的一种机制。
自噬过程在细胞生长、发育、免疫应答以及维持细胞内稳态等方面起着重要作用。
大隅的研究成果对于理解多种重大疾病，如癌症和神经退行性疾病的发生机制具有重要意义。
杨振宁和大卫·J·索尔特斯共同获奖的原因是他们的发现在物理学的拓扑概念应用于凝聚态物质中。
他们提出了一种新的拓扑相变理论，并在其中预测了令人兴奋的和新颖的现象。
拓扑相变是一种在凝聚态物质中观察到的奇特现象，这使得电子和原子能够以非常特殊的方式移动。
理解这些现象对于解释凝聚态物质（如超导体和超流体）中的力学行为具有重要意义。
大隅良典在1980年代开始了对自噬现象的探索。
他首先用酵母菌作为模型生物来研究自噬过程，并发现了大量参与自噬的基因和蛋白。
他发现了自噬营养缺乏条件下的活化过程，且分离了自噬小体的形成。
大隅的发现对于深入理解自噬过程的调控机制以及其在疾病中的作用具有重要意义。
自噬过程不仅能够清除细胞内的垃圾，还能够在高度胁迫环境中提供能量和资源，从而帮助细胞在应激条件下生存。
这对于理解许多代谢性疾病、神经退行性疾病和癌症的发生机制具有重要意义。
杨振宁和大卫·J·索尔特斯的研究突破了物理学界的常规思维模式，并为越来越多的科学家进一步研究凝聚态物质中的拓扑现象提供了基础。
他们的发现揭示了凝聚态物质中奇异拓扑态的存在，并对实际应用产生了深远的影响。
Cell综述丨十年之后的升级版——细胞自噬与疾病
Cell综述丨十年之后的升级版——细胞自噬与疾病2016年日本科学家大隅良典（Yoshinori Ohsumi）独获诺贝尔生理或医学奖，获奖理由是在细胞自噬（autophagy）领域所做出的杰出贡献。
自从细胞自噬（该概念并非大隅良典首创）这一概念被提出以后，至今已经有将近40000篇文章与其有关。
细胞自噬，是细胞内容物（Cargo）被运输到溶酶体并降解的过程，在正常情况下可以清除细胞内功能异常的蛋白、器官以及微生物。
这一过程对维持细胞、组织以及器官的稳态至关重要。
细胞自噬受到自噬相关基因（autophagy-related genes, ATG）的严密调控，当这些基因发生突变会诱发一系列疾病包括神经退行性疾病、炎症甚至癌症。
那么这些ATG都具有什么样的功能以及与疾病的关系是怎样的？早在2008年，细胞自噬与凋亡领域的两位资深学者Beth Levine就与Guido Kroemer合作在Cell上发表了一篇题为Autophagy in the Pathogenesis of Disease的综述，目前该论文被引次数超过5000次，是自噬领域中的经典综述论文。
如今十年过去了，自噬相关领域的论文又增加了3.3万篇，2016年的诺贝尔生理或医学奖也授予了该领域，相关研究进展已经发生了巨大的变化和进步。
2019年新年伊始，Beth Levine与Guido Kroemer合作在Cell上发表了一篇题为Biological Functions of Autophagy Genes: A Disease Perspective的综述【1】，总结了这十年来细胞自噬相关基因功能方面的研究。
根据文章总结，ATG及相关蛋白的功能可以简单的分为七类：（1）参与自噬溶酶体降解【2】；（2）参与细胞吞噬【3】；（3）参与蛋白分泌【4】（非传统的蛋白分泌方式）；（4）参与颗粒分泌【5】，如抗细菌多肽，Cathepsin K；（5）参与外泌体分泌【6】；（6）参与代谢过程中的retromer转运【7】；（7）参与诸如免疫、细胞死亡、细胞周期，维持细胞内稳态，干细胞干性【8】等。
2016诺贝尔生理与医学奖
Yoshinori Ohsumi的研究发现开启了科学家揭示 细胞循环自身内容物的新纪元，他的研究发现为理解 许多机体生理学过程中自体吞噬奠定了坚实的基础， 比如机体如何适应饥饿或者如何对感染产生反应等， 自体吞噬基因的突变会引发多种疾病发生，而且自体 吞噬的过程还参与了多种疾病的发生，包括癌症和神 经变性疾病等。
2016年诺贝尔奖得主 Yoshinori Ohsumi的
自噬研究
报 告 人：南旭梅 专 业：生态学 指导老师：龚大洁
北京时间10月3日下午17： 30，2016年诺贝尔生理学 或医学奖揭晓，来自东京 工业大学的研究者 Yoshinori Ohsumi(大隅良 典)因发现自噬 （autophagy）的机制而获 得此奖。
近年来自噬相关重磅级研究一览
1
Cell Metab：维持脂肪细胞棕色化需要抑 制自噬过程
2
Cell Rep：阻断自噬 将癌细胞牢牢粘在 原地
3
不衰老，就癌变？看细胞自噬如何逆转局面！
4
Nature研究首次证明自噬可介导核内蛋白降解
5 Nature：癌细胞压力和细胞自噬存在关联
6
Cell death＆differ：科学家发现自噬过 程新关键调控因子
大隅良典
大隅良典（Yoshinori Ohsumi），日 本分子细胞生物学家，日本东京大学理学 博士。现任日本东京工业大学前沿研究中 心特聘教授与荣誉教授。
2012年被授予京都奖基础科学奖。在 2013年与2015年先后获得汤森路透引文桂 冠奖和盖尔德纳国际奖。2016年，因“在 细胞自噬机制方面的发现”而获得诺贝尔 生理学或医学奖。
他建议如今的年轻科学家不要过于追求比较 稳定的工作，或者仅仅为了容易发表文章而去选 择比较流行的研究领域开展工作，要有冒险精神。 此外，他也介绍了他的研究经历，尤其是发现自 噬过程的艰难历程。
拿下诺奖的“细胞自噬”到底有啥用？
拿下诺奖的“细胞自噬”到底有啥用？2016年的诺贝尔生理学或医学奖授予日本科学家大隅良典，因为他发现了细胞自噬的机制。
细胞自噬是什么？在进一步揭示生命奥秘方面究竟有何作用？细胞懂得“自我救赎”细胞自噬机制，对于生物、医学圈之外的人们来说，可能是一个相对陌生的名词。
自噬,字面意思就是“将自己吃掉”。
不过，细胞自噬可不是简单的细胞自杀或细胞凋亡。
细胞自杀是一种不可逆的死亡机制，而细胞自噬是一种生存机制，两者不可相提并论。
前者是细胞自身遭遇巨大伤害后的自我放弃，保护其他细胞免于伤害。
后者是细胞在逆境中通过消化一些自身多余东西进而自救的一种措施，旨在维持基本生命活动，更形象地说，这是一种细胞的“自我救赎”。
细胞自噬已经被研究了50多年，最早研究细胞自噬并提出这一概念的是比利时的科学家杜夫。
他在20世纪50年代通过电子显微镜观察细胞的内部情况时，发现溶酶体是细胞内的一种细胞器，其功能是处理细胞摄入的营养物质并分解较大的颗粒。
与此同时，他也发现了自噬现象，并且在1963年溶酶体国际会议上首先提出了“自噬”的概念。
因此，他和他的同事、电子显微镜专家克洛德、帕拉迪分享了1974年诺贝尔生理学或医学奖。
细胞自噬通常发生在细胞或者机体缺乏能量、受到环境胁迫之时，如在缺乏氨基酸、缺氧的情况下，细胞里会产生双层膜结构，包裹自己的一部分细胞质运送到溶酶体进行降解。
自噬的出现是因为细胞在新陈代谢过程中，会不断产生受损伤的细胞器，如受损的线粒体、蛋白质聚合体等，这就需要细胞清理它们。
通过自噬作用，组织和细胞对自身不断地清理，以保持细胞的稳态平衡，这个作用有点像人用吸尘器清洁卫生。
细胞自噬，是把细胞内“坏掉”的一些成分进行“清道夫”式的清除，是细胞内一些成分和结构更新的正常途径。
细胞自噬与细胞自杀或细胞凋亡有相似处，也相辅相成，二者共用相同的刺激因素和调节蛋白，但是诱发阈值和门槛不同，它们之间是如何转换和协调的目前还不清楚。
细胞凋亡和细胞自噬是细胞生物学最热门的研究领域。
2016年诺贝尔生理学或医学奖：细胞自噬机理
2016年诺贝尔生理学或医学奖：细胞自噬机理作者：王晓冰来源：《百科知识》2016年第22期2016年10月3日，瑞典卡罗林斯卡医学院诺贝尔生理学或医学奖委员会宣布，2016年诺贝尔生理学或医学奖授予日本科学家大隅良典，因为他发现了细胞自噬的机理。
大隅良典独自获得800万瑞典克朗（约合人民币625万元）奖金。
细胞自噬是什么？自噬是细胞内的一种“自食”现象。
细胞自噬已经被研究人员研究了60多年，目前的定义是，细胞自噬是指生物膜（大部分表现为双层膜，有时多层或单层）包裹部分细胞质和细胞内需要降解的细胞器、蛋白质等形成自噬体，并与内涵体形成自噬内涵体，最后与溶酶体融合形成自噬溶酶体，降解其所包裹的内容物，以实现细胞稳态和细胞器的更新。
通俗地讲，细胞自噬就是细胞的自我吞噬，通常发生在细胞或者机体缺乏能量、或受到环境胁迫，如缺乏氨基酸、缺氧的情况下，细胞里会产生双层膜结构，包裹自己的一部分细胞器，运送到溶酶体进行降解。
自噬的出现是因为细胞在新陈代谢过程中会不断产生受损伤的细胞器，如受损的线粒体、蛋白质聚合体等，这就需要细胞清理它们。
通过自噬作用，组织和细胞对自身不断地清理，以保持细胞的稳态平衡。
这个作用有点像人用吸尘器清洁卫生，用以吸收室内各种脏东西，从而保持室内清洁和干净。
自噬这个单词源于希腊语，希腊语单词前缀auto意为“自我”，另一个希腊语单词phagein 意为“吞食”，二者组合成一个词就是自我吞噬。
最早研究细胞自噬并提出这一概念的并非大隅良典，而是比利时科学家杜夫。
他在20世纪50年代通过电镜观察细胞的内部情况时，发现了溶酶体，是细胞内的一种细胞器，其功能是处理细胞摄入的营养物质并分解较大的颗粒。
与此同时，他也发现了自噬现象，并且在1963年溶酶体国际会议上首先提出了“自噬”的概念。
因此，他和他的同事、电子显微镜专家克洛德和帕拉迪分享了1974年诺贝尔生理学或医学奖。
细胞中有三种类型的自噬：大自噬、小自噬和伴侣介导的自噬。
2016年诺奖获得者：大隅良典(“细胞自我吞噬”的基因研究)
2016年诺奖获得者：大隅良典（“细胞自我吞噬”的基因研
究）
导读一年一度的“炸药奖”大戏终于开幕了！北京
时间10月3日下午17时30分，2016年的第一个诺贝尔奖项，即诺贝尔生理学或医学奖正式揭晓，日本细胞生物学家
大隅良典获得这一殊荣，获奖理由是表彰他在自噬反应（autophagy）领域做出的卓越贡献。
那么，大隅良典是谁，他所做的“自噬反应”又是什么，以及为什么这一次又
是日本人获了诺奖？中国青年报·中青在线记者采访中科院
青年创新促进会理事、中科院北京基因组所陈科博士，对此
进行解读。
“细胞自我吞噬”究竟是什么？根据诺奖官网，大隅良典获诺奖，是“表彰他在自噬反应（自我吞
噬）领域做出的卓越贡献”，而所谓的“自噬”，在陈科看来，就是细胞吞噬自身细胞质或细胞器的过程，形象地说，就是
“细胞自己吃自己”。
那么，为什么细胞“需要”吃掉
自己？陈科说，这是因为，在一些原因的导致下，有的
细胞已经不为人体所需要了——多余，或者有的细胞被外源
微生物“感染”了，变得对人体不利——有害，等等这些多
余的、有害的细胞成分就需要一个机制来被“消灭”。
还有一个原因，细胞自噬能提供能量，因此在细胞面对饥饿时，
这一机制也会启动。
这个机制，就是“细胞自噬”，细。
大隅良典：做科学发现的第一人很快乐
＠ 一笑而过：有蝴蝶相伴 ， 竟然是一脸的温
柔妩媚 。
助手的情况下 ，独自～人面对显微镜 ，正是这种精神促成他发现 了
细胞 的 自噬现象 。他还说 ： “ 自己是 世界上 第一个 看到 （ 所发现 的 东 西 ）的人 ，这种 满足感 对科学 家而言是 最大 的动 力。 ”
生在 ４ ４ 亿 年 前 的 灾难 事 件 带 来 的。 这 颗胚胎行 星 的直径约 为 ４ ８ ０ ０ 千米 ， 在 地核 形 成之 后 ，它撞上 了地 球 ，与 地 球合 为 一体 ，并 带来 了生命 必 需 的
元 素和钻 石等珍 稀晶体 。
存在 着地理 上分布 更为广 泛的早
地 球上 的 生命 曾数次 毁 灭于 巨大
．
。
的小行星 之手 。但一 项最新 研究发现 ， 地 球 生命 的诞 生也 许 全都 归功 于 一颗 撞 上 了地 球 的胚 胎 行星 。我们 知道 ， 碳 是地 球 上一 切 生命 的基 础 ，而 该研 究 发现 ，地 球 上 的碳也 许 正是 这 起发
＠Ｈｚ ｗ：从 ２ ０ ０ ０年至今的 ｌ ７个年度里， 日本一共产生了 １ ７个诺 贝尔奖获得 者。 而且这 １ ７个奖项全部是 自然科学奖。今年是生理学或 医学莫获得者大隅良典。
＿
＿
＠Ｌ ｕ ｄ ｙ ｄ １ ｅ ｌ ｄ ： 诺 贝尔 奖无论谁拿 ，只要对人类有贡
成 的经济损 失约 ９ １ ５ ｛ Ｌ 元。
＜ ４ ４ ４ ￣－
一
一
一
为 父亲在九 州大 学 ，所 以他就 去 了东 京大学 ，选择 了工学 以￣ ｌ ＇ １ ｆ ９ 学
科 。１ ９ ８ ８年 ，他 当上 东 京 大学 的副 教 授后 有 了 自己 的研 究 室 ，但
自噬:细胞的“清道夫”——2016年诺贝尔生理学或医学奖简介
自噬：细胞的“清道夫”——2016年诺贝尔生理学或医学奖简介刘佳;杨慧【摘要】2016年诺贝尔生理学或医学奖颁发给日本国籍科学家大隅良典(Yoshinori Ohsumi),以表彰他在自噬分子机制研究中所做出的卓越贡献.【期刊名称】《首都医科大学学报》【年(卷),期】2016(037)005【总页数】4页(P699-702)【关键词】自噬;诺贝尔生理学或医学奖;大隅良典【作者】刘佳;杨慧【作者单位】首都医科大学基础医学院神经生物学系北京脑重大疾病研究院,北京100069;首都医科大学基础医学院神经生物学系北京脑重大疾病研究院,北京100069【正文语种】中文2016年10月3日，瑞典卡罗林斯卡医学院宣布，将本年度诺贝尔生理学或医学奖授予日本东京工业大学的大隅良典(Yoshinori Ohsumi)教授，以表彰他在自噬反应领域中所做出的卓越贡献。
他的工作不但揭示了一种基本的细胞机能，同时更为多种疾病的分子机制研究铺平了道路，包括癌症、神经退行性疾病、糖尿病、心肌病等。
自噬，是一种细胞对自身成分进行降解并回收利用的基本过程。
通俗地说，细胞可以既通过降解自身的非必需成分来回收利用营养和能量，同时也可以通过降解一些毒性成分以阻止细胞损伤，从而维持细胞稳态。
由此可知，自噬并不只发生于病变的细胞里，而是广泛发生于所有细胞中。
它好比一个清洁工，随时都要工作，把细胞内不需要的或有毒性的蛋白质聚集体、耗竭的细胞器及时清除，从而保持细胞的清洁并维持细胞内的稳态。
然而，自噬的活性会随着衰老的过程而逐渐减弱，因此衰老的细胞中通常会堆积一系列受损的细胞器、蛋白聚集体等，从而影响细胞的正常功能。
这也将自噬和癌症、神经退行性疾病等密切的联系了起来。
那么，提高自噬水平就可以抵抗衰老吗？事实并非如此，自噬是一把“双刃剑”，适度的自噬是细胞的清道夫，可以维持细胞的正常功能，然而过度的自噬却可以加速细胞的死亡。
因此，为了能够更好地使用这把“双刃剑”，科学家们开始有了一系列的疑惑：自噬的分子机制是什么？自噬如何被调节？是否可以通过调节自噬而干预疾病的进展？大隅良典教授对自噬分子机制的研究打开了自噬这个未知领域的大门，诺贝尔生理学或医学奖评委会主席朱琳·吉拉斯这样评价大隅良典的研究成果：曾经，人们一直认为溶酶体是细胞内的垃圾场，但直到大隅良典的研究问世后，才让人们意识到这并不是一个简单的垃圾场，而是一个拥有着复杂巧妙工作机制的回收站。
2016年诺贝尔生理学或医学奖授予日科学家大隅良典以表彰其发现细胞自噬机制
2016年诺贝尔生理学或医学奖授予日科学家大隅良典以表彰
其发现细胞自噬机制
佚名
【期刊名称】《生物学教学》
【年(卷),期】2017(42)3
【摘要】据科学网2016年10月3日报道，日本科学家大隅良典（Yoshinori Ohsumi）获得了2016年诺贝尔生理学或医学奖，获奖理由是发现了细胞自噬（autophagy）机制。
揭示了细胞成分降解和循环利用的基本过程。
大隅良典，1945年2月9日出生于日本福冈。
1974年从东京大学获得博士学位。
1974年-1977年，他在美国洛克菲勒大学做博士后，随后返回日本，任职于东京大学。
2009年起，为东京工业大学教授。
【总页数】1页(P78-78)
【关键词】诺贝尔生理学或医学奖;日本科学家;细胞成分;机制;自噬;表彰;东京大学;东京工业大学
【正文语种】中文
【中图分类】Q255
【相关文献】
1.诺贝尔奖:大隅良典和细胞自噬 [J], 郭潇雅
2.日本分子细胞生物学家大隅良典获2016诺贝尔生理学或医学奖 [J], ;
3.发现细胞周期的关键分子调节机制美英三位科学家获诺贝尔生理学或医学奖 [J],
4.日本细胞生物学家大隅良典荣膺r2016年诺贝尔生理学或医学奖 [J], 蔡立英
5.大隅良典获2016年诺贝尔生理学或医学奖（英文） [J],
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组织的自噬机制
组织的自噬机制马君;闫嘉妮【摘要】#【期刊名称】《企业管理》【年(卷),期】2017(000)003【总页数】3页(P36-38)【关键词】自噬机制;反馈机制;组织变革;取舍【作者】马君;闫嘉妮【作者单位】上海大学管理学院;上海大学管理学院【正文语种】中文潜藏在组织内部的不良隐患或负面因子使得组织发展疲软，它们随时威胁着组织的正常运行和持续成长，然而，自噬机制的存在挽救了组织。
日本科学家大隅良典因发现细胞的自噬机制而荣膺2016年诺贝尔生理学或医学奖。
所谓自噬机制，是指细胞在代谢过程中，特别是在营养不良或受到外界胁迫时，通过降解自身非必需成分来提供营养和能量，阻止细胞损伤，实现自我救赎。
类似于细胞自噬，在企业组织中也存在自噬机制，它通过动态的组织结构调整、资产重组、产品线换代、人员流动等一种或多种手段组合，清理、吸收、转化组织内部的负面因子，化负能量为正能量，实现组织的自我适应和自我修复，以应对潜在的威胁或者在组织面临崩溃时实现自救。
组织现在的行为结果会影响组织未来的行为选择，这个过程叫做反馈。
如果起到加强作用，则称为正反馈；如果产生抑制或者削弱，则为负反馈。
一个组织在诞生之初，根基尚未稳固，需要依靠不断的正反馈刺激才能发展壮大。
在这个过程中，组织内部会产生一些“代谢废物”，甚至出现部分功能的老化、病变。
首先，组织从小到大，结构越来越复杂，信息链越来越长，内部信息沟通效率大大降低。
同时，随着组织的专业化程度加深，容易产生隧道视野效应，滋生出官僚主义、部门小团体主义等不良现象。
更为糟糕的是，长期僵化的组织体系使得员工管理陷入“环形监狱”困境。
在欧洲中世纪有一种由一个中央塔楼和四周环形的囚室形成的环形监狱，每间囚室都有一扇窗户朝着塔楼，处在中央塔楼的监视者可以便利地观察到囚室里罪犯的一举一动。
而囚犯无法看到塔楼的情况，在心理上会产生时刻被监视的感觉，迫使自己每分每秒都循规蹈矩。
事实上，处在僵化组织体系下的员工，形同“囚犯”，他们严格按照组织绩效考核的指标工作，失去了工作的自主性，不敢逾越规则创造性地开展工作。
诺贝尔奖大隅良典探明细胞自噬机制对治癌有重要意义
诺贝尔奖大隅良典探明细胞自噬机制对治癌有重要意义
其获奖理由是在细胞自噬领域的杰出贡献。
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。
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年代大隅良典用一系列美妙的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。
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。
2016年7月，大隅良典所带领的研究小组宣布，他们成功探明了细胞自噬(autophagy)的启动机制。
本次研究对预防和治疗由细胞自噬引发的癌症及神经类疾病有重要意义。
专家解读：细胞自噬机制研究为何摘得诺奖？
专家解读：细胞自噬机制研究为何摘得诺奖？大隅良典及夫人和张宏2010年在西安参加第一届中日自噬研讨会。
张宏提供。
10月3日下午五点三十分，日本科学家大隅良典（Yoshinori Ohsumi）的名字出现在诺贝尔奖官方网站的首页——2016年诺贝尔生理学或医学奖的桂冠因其发现细胞自噬机制最终被他一人独自收入囊中。
近几年来，细胞自噬一直被视作得诺奖的热门而屡屡出现在各类诺奖预测名单中。
浙江大学医学院教授刘伟告诉记者，他们前几年一直期待这个领域获得诺贝尔奖，“今年得知大隅良典一人独立获得，真是非常兴奋”。
清理垃圾的细胞“吸尘器”每年，汤森路透的引文分析师们都会挖掘其研究平台Web of Knowledge中的权威数据进行评估，识别各领域最有影响力的研究者，对诺贝尔奖获得者进行预测，并发布“引文桂冠奖”，迄今已成功预测了26位诺贝尔奖得主。
大隅良典正是2013年“引文桂冠奖”获得者。
不过，同时提名的还有美国密歇根大学生命科学教授 Daniel Klionsky和日本东京大学生物化学与分子生物学教授Noboru Mizushima，他们三人的研究推动了对自噬的分子生物学机制以及自噬的生理功能的认识。
不过，今年的诺贝尔奖却被大隅良典独揽。
“细胞自噬”从字面上看并不难理解，就是细胞“自我吞噬”。
据第二军医大学教授孙学军介绍，“当细胞营养不良或受到外界伤害的时候，通过自噬，细胞可以度过比较困难的时期”。
中科院生物物理所研究员张宏补充解释称，自噬是细胞或者机体在缺乏能量、或受到胁迫环境，例如缺乏氨基酸、缺氧的情况下，就会在细胞里产生双层膜结构，可以包裹自己的一部分细胞质，运送到溶酶体进行降解。
此外，细胞会不断产生受损伤的细胞器，比如受损伤的线粒体以及蛋白质聚合体，这些需要自噬把它们包裹起来，运送到溶酶体进行降解，“就像家里清扫的吸尘器的功能，自噬不断地对细胞自己进行清理，保持细胞的稳态平衡”，张宏说。
而此次大隅良典之所以能够将诺奖揽入名下，也是因为虽然科学家观察到细胞自噬现象的时间不短，但人们对于自噬的分子机制却并不十分清楚，这便是大隅良典研究的突破所在。
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1．2016年日本细胞生物学家大隅良典因发现“细胞自噬的机制”而获得诺贝尔生理学或医学奖。
肿瘤细胞可通过自噬作用降解自身成分，以保护癌细胞免受化疗药物等不利环境的影响，并延缓肿瘤细胞的凋亡。
下列相关的说法中，错误的是（）
A．细胞自噬过程中起关键作用的细胞器是溶酶体
B．化疗过程中辅以药物促进细胞自噬有利于癌症治疗
C．肿瘤增殖造成局部营养匮乏时可能通过自噬作用补充营养
D．细胞自噬的实质是控制自噬的基因选择性表达的过程
2．下列关于植物叶绿体中的色素以及光合作用过程的描述正确的是（）
A．低温会抑制叶绿素的合成
B．植物呈绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光
C．某植株叶肉细胞的光合作用速率等于呼吸作用速率时，植株的净光合作用速率为零
D．可以用纸层析法提取叶绿体中的色素
3．去甲肾上腺素（NE）在调节糖代谢方面与胰岛素有拮抗作用。
NE既可以由肾上腺分泌，也可以由支配肾脏的肾交感神经细胞分泌，肾交感神经兴奋时其末梢释放的NE可增加Na+、Cl-和水的重吸收。
下列相关说法中，错误的是（）
A．NE可参与体液调节和神经调节，但肾交感神经细胞分泌的NE的作用范围有限
B．肾交感神经是反射弧结构中的传入神经，兴奋部位膜两侧的电位表现为内正外负
C．肾上腺分泌的NE通过体液运输，与胰高血糖素通过协同作用共同调节血糖的平衡
D．如果适度增加肾交感神经元周围的K+浓度，则肾交感神经元的静息电位峰值降低
4．下列关于植物激素及其作用的叙述中，正确的是（）
A．植物激素是由生长旺盛的部位产生的
B．植物激素的作用都具有两重性的特点
C．植物激素的合成受基因组控制，与环境无关
D．植物几乎所有生命活动都受到植物激素的调节
5．下列关于遗传病及其预防的叙述中，正确的是（）
A．禁止近亲结婚只能减少隐性遗传病的发生
B．红绿色盲女患者的致病基因都来自于父亲
C．若某遗传病的发病率在男女中相同，则为显性遗传病
D．男性患者的母亲和女儿都是患者，则该病一定是伴X显性遗传病
6．生态护坡是利用植被对斜坡进行保护的一项综合护坡技术。
下列叙述中，错误的是（）
A．生态系统具有一定的营养结构，第一营养级一定是生产者
B．把裸露的坡地建成生态坡地，说明人类活动可以改变演替的速度
C．生态坡地的植被主要是一年生草本植物，没有垂直结构
D．植被覆盖可有效防止坡地水土流失，体现了生物多样性的间接价值
29．（10分）如图是某高等植物细胞中光合作用过程图解，图中英文字母代表相应物质，1、2、3、4代表生理过程。
请据图回答：
（1）光合作用过程中产生的A物质和（CH2O）可用于同一细胞中的
其他生理过程，它们参与反应的场所分别是和。
（2）某研究者向培养液中注入3H218O,并将植物置于光照等其他条件
适宜的环境中一段时间，则3H原子的转移途径为3H218O→（用
图中的物质和字母表示），在光合产物葡萄糖中（会/不会）
出现18O。
（3）在研究过程中，研究者测得细胞并没有从外界吸收E物质，也没有向外界释放E物质。
若在这种情况下测得细胞光合作用1小时产生0.12mol的A物质，这1小时中该细胞呼吸作用消耗的葡萄糖为mol。
（4）若光照突然增强，其他条件不变，瞬间图中A物质的含量会，C3/C5的值会。
如果外界环境持续黑暗，图示的四个过程中会停止的是。
30.（9分）受厄尔尼诺现象的影响，多地出现了洪涝灾害。
下列是关于救援人员在炎热的环境下身体发生的一系列变化，试回答下列问题：
（1）在炎热环境中，位于的体温调节中枢兴奋，体温调节的反射弧是皮肤温觉感受器→_________→________→_________→汗腺，最终维持体温相对恒定。
（2）长时间高强度的工作且进食较少，救援人员血糖浓度会发生变化，此时胰岛细胞较为活跃，该细胞产生激素的靶细胞主要是___________。
（3）天气炎热、饮水不足，救援人员的渗透压也会发生变化，此过程中人体渗透压的神经-体液调节机制中的体液调节过程为______________________。
31．（10分）某植物的黄株和绿株受1号染色体上的一对等位基因（T和t）控制。
正常情况下，黄株与绿株杂交，子代均为黄株。
某研究小组用γ射线照射黄株I后再与绿株杂交，发现子代有黄株606株，绿株3株（绿株Ⅱ）。
为研究绿株Ⅱ出现的原因，让绿株Ⅱ与正常纯合的黄株Ⅲ杂交，F1自交得F2，观察F2的表现型及其比例，作出了下列相关分析：
（1）假设一：γ射线照射黄株I导致其发生了基因突变。
若此假设正确，则F2的基因型有种。
（2）假设二：γ射线照射黄株I导致其1号染色体断裂，含有基因T在内的片段丢失，且一条染色片段缺失不影响个体生存，两条染色体缺失相同片段的个体死亡）。
若此假设正确，则F1的表现型为黄株，F2的表现型及比例为。
（3）试设计一个简单的实验来探究假设二是否正确。
实验思路：。
预期的结果及结论：。
32．（10分）某科研人员调查某水生生态系统得到了下表相关数据。
试分析回答：
（1）该生态系统中，第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为 (
（2）浮游植物同化的能量，一部分用于自身呼吸作用，一部分未利用，其余能量的去向是、。
（3）如果去除该生态系统中的浮游动物，鲈鱼的产量（增加/减少/不变）；该生态系统的自我调节能力将。
37．壳聚糖在工业、农业、医疗等多方面有广泛的应用，有些细菌、真菌产生的壳聚糖酶能够降解甲壳素产生壳聚糖。
甲壳素(C8H13O5N)n又称甲壳质、几丁质，自然界中甲壳素广泛存在于虾、蟹、昆虫等甲壳动物的外壳和真菌的细胞壁。
某科研小组希望从土壤中筛选出能高效降解甲壳素的微生物，并从中获取壳聚糖酶。
试回答下列问题：
（1）土壤取样：甲壳素分解菌大多分布在富含甲壳素的环境中，采集土样时，选择虾蟹动物外壳堆积的地方的土壤。
这是利用实验室中微生物筛选原理的。
（2）培养：将样品通过法接种到含甲壳素粉的培养基上，这种培养基在功能上属于。
最后通过统计菌落的数量，可以计算出土壤中相应分解菌的数量。
（3）通过特定方法分离分解甲壳素的微生物是分离纯化的第一步。
为了确定得到是甲壳素的分解菌还需要进行发酵产的实验。
发酵的方法一般有和两种。
壳聚糖酶的测定方法是对壳聚糖酶分解甲壳素后产生的壳聚糖进行测定。
38．利用基因工程技术可以大量生产人胰岛素，下图是基因工程生产人胰岛素的过程。
试回答下列问题：
（1
只能从胰岛细胞中获得，而不能从其他细胞中获得，这是因为。
（2）完成过程②所需的酶是。
过程③所利用的技术是。
（3）过程④是，需要的工具酶是。
（4）将A导入大肠杆菌之前需要使用处理大肠杆菌，目的是使大肠杆菌处于。
（5）检测大肠杆菌细胞中是否产生了人胰岛素，可以采用方法检测。
参考答案及评分说明
1～6 BABDAC
29、除注明的外，每空1分，共10分
（1）线粒体（内膜）细胞质基质
（2） B →（CH2O）会
（3）0.02（2分）
（4）升高（增加）减小（降低） 1、2、3、4（答全得2分，答不全不得分）
30、除注明的外，每空1分，共9分
（1）下丘脑传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出神经（2分）
（2）A 肝细胞
（3）出汗增加，饮水不足，导致细胞外液渗透压升高（1分），使下丘脑中渗透压感受器受到刺激，促使抗利尿激素分泌增加（1分），促进了肾小管和集合管对水的重吸收，尿量减少（1分），使细胞外液渗透压趋向于恢复正常（1分）。
31、除注明的外，每空2分，共10分
（1）3
（2）黄株∶绿株=6∶1
（3）实验思路：用显微镜观察绿株Ⅱ的根尖分生区（或花药）的染色体，比较1号染色体大小
结果与结论：①若有一条1号染色体缺失了一段，证明假设二正确（2分）；②若1号染色体没有缺失，证明假设二错误。
（2分）
32、每空2分，共10分
（1）18.5%
（2）流向第二营养级流向分解者
（3）不变减小（降低）
37、除注明的外，每空2分，共15分
（1）人为提供有利于目的菌生长的条件，同时阻止或抑制其他微生物的生长（3分）（参见教材P22）（2）稀释涂布平板法选择培养基
（3）壳聚糖酶固体发酵液体发酵定量（参见教材P30）
38、除注明的外，每空2分，共15分
（1）只有胰岛B细胞中的胰岛素基因才能表达
（2）逆转录酶 PCR技术
（3）构建基因表达载体限制酶和DNA连接酶
（4）Ca2+（或CaCl2）感受态（1分）
（5）抗原-抗体杂交
生物答题卡。