溶酶體曾經被認為是細胞的垃圾桶,是細胞碎片被送去處理的終點站。但越來越多的研究表明,這種充滿酶的囊泡比最初看起來更活躍——一些科學家現在稱其為細胞代謝的控制中心,即細胞內維持其生命和健康的化學反應集合。加州大學伯克利分校的細胞生物學家羅伯託·宗庫表示,過去十年的發現“已將溶酶體提升為參與控制細胞生長和存活的決策中心”。他對這種細胞器聲譽變化的回顧發表在九月份的《細胞生物學雜誌》上。
正如大多數高中生所瞭解的那樣,溶酶體執行廢物處理和回收。在一個稱為自噬(意為“自我吞噬”)的過程中,它吸收舊的細胞成分和不需要的大分子,如蛋白質、核酸和糖,並在酶和酸的幫助下消化它們。然後,細胞可以將這些分解的碎片用作燃料或作為新分子的構建塊。理解這個過程非常重要,以至於大隅良典因其 1990 年代的自噬研究而於 10 月獲得了諾貝爾生理學或醫學獎。然而,這似乎並不是這種細胞器能做的全部。
例如,一項正在發展中的研究表明,溶酶體可以感知細胞(以及因此生物體)的營養狀況。當生物體禁食或飢餓時,細胞器會促使細胞產生更多的溶酶體,其中含有可以消化脂肪儲備(一種能量來源)的酶。相反,當生物體營養充足時,溶酶體會向細胞發出資訊,表明資源可用於生長或繁殖。義大利泰萊通遺傳學和醫學研究所的遺傳學家安德烈亞·巴拉比奧說,本質上,溶酶體充當細胞中的主開關,在分解物質或構建物質之間切換,他研究溶酶體在健康中的作用。弗吉尼亞大學生物學家艾琳·奧魯克預測,由於該細胞器控制脂肪代謝的能力,溶酶體有一天可能成為肥胖等代謝疾病的治療靶點。
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保未來有關塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事。
溶酶體的流行形象也在代謝之外發生變化。它似乎也與壽命和壽命有關;研究表明,當溶酶體不能正常運作時,生物體的壽命不會那麼長——可能是因為細胞碎片和其他廢物堆積。一些科學家也開始認為溶酶體可能是神經退行性疾病的罪魁禍首,紐約大學研究人員的研究表明,溶酶體基因的缺陷會加速阿爾茨海默病。所有這些研究都清楚地表明,溶酶體不應再被視為死衚衕。相反,它們可能只是新一代救命藥物的前進方向。
