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'同类相食'这个词相信大家都听过，那么'自己吃自己'呢？ 你别说，自然界还真有这样的怪事。 一些蛇类在吃自己方面是出了名的，它们自食的原因有些哭笑不得：蛇是一种依靠热感应来捕猎的动物，它的听觉视觉都很差，当处于极度饥饿的状态时，饥饿的蛇容易把摇动的尾巴当作产生热量的猎物。 蛇类的自食听上去傻乎乎的，但以衔尾蛇为主题的装饰品还挺好看~ 另一种不太出名的海洋生物海鞘喜欢从大脑开始品尝自己。幼年时的海鞘具有复杂的神经系统，但当它们在栖息地定居后，由于不再需要高耗能的大脑和神经系统，成年海鞘会把自己的大脑吃掉，为新器官的生长提供营养。 还有一些哺乳动物会在分娩后吃掉自己的胎盘，图片就不放了哈，相信大家多少都有听说过。 笔者并没有打算改行科普生物。自然界的自食看上去有些重口味，可其实在我们的身体中，类似的怪事每时每刻都在发生。甚至在续命学领域，科学家们还不得不千方百计逼着细胞更好地吃掉自己…… 细胞吃自己有个学名，叫'细胞自噬'，关于它的研究可不简单。1955年，比利时学者克里斯蒂安·德·杜维在小鼠肝细胞中首次发现了溶酶体，并于1963年首次提出了'自噬'的概念；1997年，日本学者大隅良典筛选并确定了15种自噬相关基因（ATG）。二人分别因此荣获1974年和2016年的诺贝尔生理学或医学奖。 为什么要介绍细胞自噬？当然是为了蹭诺奖热度科普 解惑~此时应该重新祭出这张图： 细胞可不是随随便便就决定吃掉自己的。事实上，目前已知的大部分具有延寿潜力的措施，无论是膳食、行为上的控制，还是药理学、遗传学上的干预，最终都会激活自噬。 而激活自噬的结果，我们在亚精胺下篇中已经介绍得七七八八了，自噬小到防脱发大到抗衰老，甚至还与端粒酶有说不清道不明的联系……再不让细胞自噬当一回主角，不光说不过去，咱们的抗衰老科普版图也不完整！事不宜迟，我们开始吧： 细胞自噬是？自噬（autophagy）是广泛存在于真核细胞中的一种胞内物质降解途径，可以简单将其理解为细胞内天然的回收处理系统，目的是将代谢过程中产生的垃圾分解并重新利用。 细胞吃自己的过程有点儿像蛇，大口吞下猎物后再慢慢消化。在这个过程中充当消化器官的是溶酶体，充当食物的是合成的错误蛋白、脂质、核酸、受损伤的细胞器、入侵机体的病原体等物质。 自噬有哪几种？根据待降解物进入溶酶体的途径，科学家将自噬分为巨自噬（macroautophagy）、微自噬（microautophagy）和分子伴侣介导的自噬（CMA）三种。 从左到右依次为巨自噬、微自噬和分子伴侣介导的自噬 细胞什么时候会发生自噬？正常细胞内的自噬一般维持在较低水平，又称基础型自噬；但当受到病理或生理刺激导致细胞处于应激状态时，自噬水平会明显提高（即诱导型自噬），此时细胞会通过自噬及时清除多余或受损的细胞器，并对细胞质内的脂质、受损或合成错误的蛋白质进行降解，从而为细胞提供营养并维持其存活。 激活自噬的应激条件通常有饥饿、缺氧、氧化应激、蛋白质聚集、内质网（ER）应激、细胞内部需求增加等等。 以饥饿为例，巨自噬是抵御细胞不良条件的第一防线，在饥饿时间达到4-6h其活动达到高峰，之后活动便逐渐减弱。而当饥饿持续8-10h以后，分子伴侣介导的自噬被逐渐激活，在16-18h其活动达到高峰，并可持续36h，通过选择性的清除损坏的蛋白质保证细胞内环境稳态。 自噬的调控在所有调控自噬的信号通路中，mTOR最为重要。mTOR有两种不同的蛋白质复合体（mTORC1和mTORC2），但只有mTORC1直接调控自噬。在营养充足的条件下，mTOR使自噬活化激酶ULK1磷酸化，并将其与Atg13和FIP200结合而失活，从而抑制自噬；而在营养缺乏的状态下，mTORC1受上游信号通路抑制，与ULK1结合的位点去磷酸化并分离，激活自噬启动信号通路[6]。 在mTOR信号分子上游还存在PI3K-AKT-mTOR、AMPK等多种信号通路。这些通路形成了复杂的网状，共同调节mTOR的水平，从而影响下游自噬信号通路的启动[7]。 同时，体内还存在一些不需要mTOR介导的自噬信号通路，如Beclin1通路、Ⅰ型PI3K通路、Gai3蛋白通路等，这些通路均可以启动自噬[8]。 随着年龄增长，细胞自噬的能力也会逐渐减弱，因此在我们熟悉的续命学领域，科学家们关注的不仅仅是'怎么吃'，还有'如何吃得更快、更好'。关于这个问题，我们就留到下次讨论吧~ 希望我的介绍对您有所帮助。 营养 为健康科普平台，成分党聚集地，团队成员均有医学药学背景，本文由复旦大学药学院硕士整理 |
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