细胞“物流”研究 或成癌症克星

    过去这一周，诺贝尔奖的颁发是当之无愧的热点。2013年诺贝尔生理或医学奖，颁发给了三名研究“细胞囊泡转运调控机制”的基础医学专家。物理学奖则颁给两名成功预测“上帝粒子”存在的科学家。三位在电脑模拟化学反应领域作出开创性贡献的美国科学家，成为诺贝尔化学奖的得主。诺贝尔自然科学奖如此“高精尖”，让人望而生畏。南都记者为此邀请广州相关领域的专家，为读者一一解读。

    2013年诺贝尔生理或医学奖，颁发给了三名研究“细胞囊泡转运调控机制”的基础医学专家。他们分别为美国的蓝迪·谢克曼、詹姆斯·罗斯曼和德国的托马斯·祖德霍夫。可细胞囊泡是什么？再加上转运是干吗？最后还有调控机制为何物？这些“生僻”的字眼，足以让许多隔行如隔山的科技迷们头大。

    南方医科大学基础医学院细胞生物学教研室主任、博士生导师罗深秋表示，通俗点来讲，细胞囊泡其实就是细胞内、细胞间的快递员，快递的货物关乎人体生、老、病、死。怎么调控这些快递的准时、准量投递，更是能够探寻生命的奥秘。三位科学家的研究虽基础，但事关重大，获奖实至名归。

    上世纪80年代已有“猜想”

    人是由细胞构成的，细胞数量非常庞大。一个正常的人体，细胞数量可达10的14次方-10的15次方之多。如此庞大数量级的细胞，如果人们按一分钟数60个数字的速度来计数，需要数几百年之久。

    如果将每一个细胞视为一个小企业，不同的细胞生产的产品则略有不同。有的生产激素如胰岛素、性腺素；有的生产各种各样的酶类物质，比如帮助消化淀粉的淀粉酶和其它消化酶；有的则生产合成蛋白质。另外诸如会产生帕金森症的多巴胺，维系神经传导的物质乙酰胆碱，都是不同细胞“公司”生产的产品。

    “既然人体是由如此众多的细胞搭建而成，而且细胞还在充当着人体小企业的角色。那么细胞和细胞之间是如何进行联系的？细胞生产的产品如何投递到其它的‘生产销售终端’，并最终形成生、老、病、死这样的生命表达？这些问题就涉及到细胞内部和细胞之间的物流配送问题”。罗深秋表示，细胞囊泡(铁定比微小的细胞还要小若干倍)，正是细胞内的小小快递员，负责在细胞内快速地运转，将产品打包、运输。

    从上世纪80年代开始，基础医学家就通过对细胞的深入观察，提出了在细胞内部有诸如“E M S”、“申通”、“圆通”这些快递机构存在的猜想。但在当时，猜想、假说阶段学说，不具备获得诺贝尔奖的条件。

    囊泡如何“翻墙”与外界沟通

    细胞内的包装工人兼快递员，在细胞内是非常勤奋的，它们的主要工作就是沿着细胞骨架进行高速的运行。可细胞这个小企业生产的产品还得“外销”，才能维持自身的运转、收益乃至整个人体的各项机能。此时，小快递员们要如何突破细胞膜这堵封闭的高墙？这个问题的解决机制，也很快被基础医学领域的科学家发现。

    动物细胞虽然被细胞膜紧紧地包裹、封闭，但囊泡被运送到细胞膜处后，本身的膜与细胞膜融合，囊泡内容物就被释放到细胞外面去了。

    “比如传导神经指令的神经细胞，其细胞生成物应该是早就包装在一个区域内，等候指令了。接到命令后，立即对外予以释放，于是在这样的细胞调控机制下，大脑形成的让手运动指令，能够快速得到实施。”

    能否把治癌药物定点投放

    明白了囊泡转运的基本机制，深入研究下去的现实意义也将非常巨大。“囊泡究竟是怎样精准地定点、定时、定量地运送，这就涉及到调控机制的问题了”，罗深秋教授表示，当囊泡转运出现故障时，人们大多已能理解会发生糖尿病。其实这个物流体系出岔子了，还会导致各种各样的疾病，可以是内分泌的，也可以是免疫系统方面的。虽然今年的获奖人已经找到了负责囊泡转运的人体基因，也发现了钙离子在这类转运过程中的重要作用。但深入研究下去的现实意义非常巨大，因为把这个机制搞清楚透彻后，医生们完全可以控制一些病态的运输，或者给一些细胞中的害群之马投送“毒物”。

    “治疗肿瘤的药物，毒副作用非常巨大。在清楚掌握细胞内、细胞间物流体系后，医学界完全可以通过这个体系来给肿瘤细胞定点、定时、定量地运送毒物。做到只毒害癌细胞，不伤及其它无辜细胞”。罗深秋表示，该机制明晰后的另一个作用，那就是给医学控制一些不必要的细胞间物流带来理论基础。“当人体不需要某类细胞释放产品时，就可以阻断这种传递”。只是现有的研究依然处在比较前沿、基础的阶段，距离真正弄清楚其中机制还有很长的路要走。

    “中国女婿”得奖或激发相关研究

    目前，在我国对于囊泡转运调控机制研究的重视程度也是有限的。罗深秋曾长期进行过类似的研究，希望通过这一转运体系来对特定的重大疾病供应药物，但后续的研究未能申请到科研经费支持，研究停滞。“目前，全国从事该类基础研究的实验室，仅100家左右，还没成为生命科学的研究热点。走在最前端的是中科院动物研究所膜结构和工程国家重点实验室。”

    罗深秋告诉记者，此次获奖的祖德霍夫的夫人是中国人，他本人就经常和中科院动物研究所进行联系和沟通。相信在诺贝尔奖的激励、刺激下，中国乃至世界对这个领域的研究都会加强。

   新闻链接：http://epaper.oeeee.com/G/html/2013-10/11/content_1949198.htm

新闻链接：http://news.smu.edu.cn/mtbk/waixuan/2013-10-14/52996.html