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“穿梭巴士” 揭示疾病秘密

2013-10-18 08:27 来源:三九健康网 

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2013年诺贝尔生理学或医学奖,授予了美国科学家詹姆斯·罗斯曼、兰迪·谢克曼和德国生物化学家托马斯·苏德霍夫,因为他们发现了细胞内囊泡运输调控机制,有助于人们更清晰地认识疾病和生命。

细胞内有“物流”

人体内有无数各种各样的细胞,尽管它们非常微小,却如同人类社会生活中的无数个企业或组织,不仅会生产很多物质和产品,还需要物流来配送这些东西。

细胞可以生产很多蛋白质和化学物质(神经递质),并且把它们输送到生物体所需要的地方。例如,胰岛细胞生产胰岛素,但是,需要细胞物流把胰岛素运送并释放到血液中。而且,细胞内的物流甚至比现实生活中的物流更为复杂、精准并且具有自我调控的能力。

三位科学家都发现,细胞内的物质不是散装运输的,而是要包裹起来,正如人们寄包裹时需要打包一样。细胞生产的所有物质都是以小包,即细胞囊泡的形式传递的,而且囊泡需要在正确的时间被输送至正确地点。

细胞犹如繁忙的港口,囊泡就是“穿梭巴士”。囊泡是由膜包裹的微型小泡,能够带着细胞货物穿梭于细胞器间,也能够与细胞膜融合,将货物释放到细胞外部。如果没有囊泡转运系统,或该系统受到干扰,则不仅难以维持正常的生理机能,而且会对机体有害,如导致神经系统疾病、免疫系统疾病和糖尿病等病症。

“穿梭巴士”助寻治病良方

了解细胞内物质输送的原理,知道如何在细胞内把物质在适宜的时间运送到正确的地点,特别有利于药物研发。细胞内物流的发现,也解释了为什么胰岛素进入血液时人的生理会有较大变化,同时也阐明了神经细胞之间的信息传达以及病毒感染细胞的方式。

当然,三位科学家的发现,对今天美国继人类基因组计划之后开启的另一个宏大的科学研究——脑计划研究更有意义。神经突触是神经元信息传递的关键结构,人在感觉、思考或运动时,脑内神经元之间必须进行通信联系,这对理解正常生理和解释一些疾病的病理有重要作用。

例如,通过对囊泡输送的分子机理的认识,可以观察和了解不同神经元的不同类型突触以及不同的神经递质传递的机制。研究表明,精神分裂症和自闭症患者就存在突触传递障碍。从这个方向研究,或许可以找到治疗这些患者的药物或疗法。

同时,对这一过程的了解,也有利于找到治疗某些疾病的方法,如治疗阿尔茨海默氏症以及破伤风、肉毒杆菌感染的药物。