论文发表绿色通道

解密细胞“镖师”的神秘武功

关于本文的内容介绍
负有特殊使命的细胞“镖师”
《龙门镖局》是近期一部有名的古装喜剧片,里面有许多正义而又武功高强的镖师形象,通过这个电视连续剧,人们对镖师这个行当有了更深入的了解。镖师其实就是古代押运货物,保护货物不被打劫的武装人员。奇妙的是,细胞这个构筑生命的基本单位,其内部除了细胞核、高尔基体、溶酶体、线粒体等成员以外,竟然也有一批“镖师”!
细胞里面的这批“镖师”,其实就是囊泡,它们押运的货物就是一些蛋白和生长激素。
细胞要发挥自身作用和与其他细胞的协调作用,必须能够让内部物质进行自由活动和交流,但细胞内有一些蛋白和生长激素是不溶于水的,它们自身无法自由活动和交流。“镖师”就负责把这些蛋白、激素包裹起来,然后按照细胞的指令,穿梭于细胞器间,最终安全地把押运的物质按时送达指定的地方。
在细胞内部,“镖师”的作用非常重要,没有它们押运细胞物质,细胞许多重要的功能都无法正常发挥,如果“镖师”无力打包细胞物质,或不接受押运指令,或不能按时押运物质到指定地点,就可能引发疾病,比如说糖尿病。当人体内的血糖水平升高时,就需要“镖师”将蛋白运送到肌肉或者肝脏储存起来,并进行分解糖的代谢,调节体内血糖水平趋于正常。可是如果“镖师”不能完成任务,那人体内的糖蛋白就会减少,血糖水平居高不下,于是就会导致糖尿病。
再比如,黑色素也需要“镖师”的定时押运,黑色素在色素细胞合成的过程中如果发生异常,即让“镖师”拿不到合格的押运物质,那么黑色素体就无法成熟,就会导致白化病。”
如果控制“镖师”的基因突变,无法正常发挥作用,还可以导致一些遗传性疾病,如罕见的颅面疾病以及老年痴呆症。新的研究证实,在精神分裂症病人的细胞中,“镖师”的表现也很异常,而这很可能是造成这种疾病的主要内因。
解密细胞“镖师”的
神秘武功
一直以来,科学家对细胞“镖师”的武功都非常着迷,经过许多科学家的深入研究,“镖师”的秘密逐渐被揭开了。
对于是谁控制着“镖师”武功这个谜题,美国科学家兰迪·谢克曼就发现了谜底。这位科学家利用酵母作为模式生物,通过基因筛选,发现有3个基因控制着“镖师”。如果这些基因中有一个出现变异,那么“镖师”的武功不是被废掉,就是表现不到位,影响正常武功发挥,例如会出现众多“镖师”扎堆聚集和集体不“上岗”的现象等等。
对于“镖师”何时“卸货”的问题,德国科学家托马斯·聚德霍夫也进行了破解。他发现,在给神经细胞押运货物的过程中,“镖师”是通过自身与神经细胞外膜融合后,才将神经递质——这一货物送达给神经细胞。但在这个送达动作完成之前,“镖师”要先释放一种接头信号,对方接受这种信号后,卸货才会执行。通过对神经细胞中的钙离子敏感蛋白的研究,他终于搞清楚了“镖师”发出接头信号的时间控制方法,以及释放方法的有关秘密。
至于“镖师”最终是如何把货物交给“收货方”的,美国科学家詹姆斯-罗斯曼利用哺乳动物细胞研究“镖师”的交货具体方法,结果发现,一个蛋白复合物能使“镖师”与它的“收货方”进行对接和融合。在融合过程中,“镖师”携带的蛋白复合物会与对方的蛋白以类似拉链的方式进行结合,这样才能非常完美地完成“交货”任务。科学家证实,无论是在细胞内部还是外部,“镖师”所采用的“交货”方法都是相同的。
正因为这三名科学家分别破解了“镖师”武功的重要秘密,所以他们共同获得了2013年度诺贝尔生理学或医学奖。
“镖师”武功,
妙用多多
除了这三位获奖者,还有许多科学家对“镖师”的武功也有很多破解。这一系列成果,对人们认清包括糖尿病在内的一系列疾病的成因大有帮助,也为彻底治愈相关疾病,提供了新思路和新方法,同时也推动了病毒学、内分泌学等基础医学的发展。
另一方面,借鉴“镖师”的武功秘籍,科学家们已经初步建立起了分子靶向医疗科学,并发明了许多靶向药物。分子靶向治疗的原理是,利用分子生物技术,克隆出给发病细胞提供“货物”的细胞“镖师”,然后通过“镖师”,把治疗发病细胞的药物打包押运过去,这样重新回到人体内的“镖师”就会准确地把“药物”交给有病细胞,有病细胞立刻中招,轻松被搞定。这种特殊的药物就是靶向药物。
目前,分子靶向技术已经取得很大进展。如我国科学家利用这种技术治疗难治的淋巴瘤就获重大突破。通过对20多位患者进行靶向药物治疗的结果显示,缓解率超过70%,而传统治疗手段缓解率不足40%。又如意大利和德国的医疗机构合作,以150多名急性早幼粒细胞白血病人为研究对象,其中一半的病人接受靶向药物治疗,另一半的病人接受传统的化疗。经过两年的跟踪研究发现,靶向药物治疗可避免化疗的副作用,如感染、恶心、呕吐和脱发等,而且接受靶向治疗的病人住院时间比化疗病人短,明显比化疗效果好。
在科学家的力邀之下,细胞“镖师”正在医学和生物学领域里大显身手,造福人类。
 
相关文章

上一篇:食品包装中的诡计
下一篇:浅析卫生人力资本财务管理

百通期刊网相关文章插件