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【導(dǎo)讀】當(dāng)?shù)貢r(shí)間3月25日，加拿大蓋爾德納基金會(huì)評(píng)選委員會(huì)公布了2015年度全球衛(wèi)生獎(jiǎng)、懷特曼獎(jiǎng)和國(guó)際獎(jiǎng)的獲得者名單。加拿大蓋爾德納獎(jiǎng)素有“小諾貝爾獎(jiǎng)”之稱，截至目前，已有82名蓋爾德納獎(jiǎng)獲得者摘得諾貝爾獎(jiǎng)桂冠。

       在加拿大國(guó)際頂尖醫(yī)學(xué)科學(xué)獎(jiǎng)——蓋爾德納獎(jiǎng)2015年授予的7名獲獎(jiǎng)?wù)咧?，?名國(guó)際學(xué)者得獎(jiǎng)。他們的獲獎(jiǎng)是因?yàn)樵诮沂炯?xì)胞內(nèi)部的基本運(yùn)作過程方面作出的杰出貢獻(xiàn)。他們的發(fā)現(xiàn)并不針對(duì)某一種特殊疾病，在大多數(shù)情況下，這些突破性實(shí)驗(yàn)都完成于十幾年前，但它們對(duì)人類健康的影響才剛剛顯現(xiàn)出來。他們揭開的細(xì)胞如何自我調(diào)控的“黑匣子”，或?qū)椭祟惱斫馍烤故侨绾芜\(yùn)行的。 　　

       1665年，英國(guó)博學(xué)家羅伯特•胡克寫到，他通過顯微鏡凝視的軟木薄片，發(fā)現(xiàn)里面充斥著小小的空房間，于是他用了“細(xì)胞”一詞來形容他所看到的這些空洞的小房間。胡克當(dāng)然不知道，其實(shí)他懵懵懂懂之中發(fā)現(xiàn)的是生命的基本單元和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的關(guān)鍵。因?yàn)榭茖W(xué)家隨后認(rèn)識(shí)到，有生命的東西都是由細(xì)胞組成的。但是，它們并不是空的。

       細(xì)胞更像是一個(gè)城市。這個(gè)巨大的集成系統(tǒng)有條不紊地協(xié)同工作著，它們調(diào)集資源、給生產(chǎn)線供能、鍛造精美結(jié)構(gòu)、處理廢物、保存信息和延續(xù)增長(zhǎng)。但與任何人類城市不一樣的是，一個(gè)細(xì)胞就是一個(gè)自我管理的大都市，在這里不需要官僚來維持運(yùn)行，靠的只是基因的指引和幾十億年的進(jìn)化磨練。我們的生命則完全依賴于它。

一、細(xì)胞的供應(yīng)鏈 　　

       得獎(jiǎng)?wù)撸好绹?guó)紐約威爾康乃爾醫(yī)學(xué)院癌癥研究中心主任路易斯•坎特利，他發(fā)現(xiàn)了一個(gè)可告訴細(xì)胞什么時(shí)候能獲得營(yíng)養(yǎng)的系統(tǒng)，提出了糖尿病和癌癥間的關(guān)聯(lián)性。 　　

       正如一個(gè)城市必須輸入糧食和能源，一個(gè)細(xì)胞也需要引進(jìn)資源以維持自身成長(zhǎng)。但是，應(yīng)當(dāng)在什么時(shí)候放下連接城里城外的吊橋呢？對(duì)于細(xì)胞來說，答案取決于不同類型分子間的相互作用鏈，一個(gè)分子觸發(fā)下一個(gè)分子。這些相互作用的總和傳達(dá)了外部環(huán)境的信息，從而使細(xì)胞作出響應(yīng)，在有物資供應(yīng)時(shí)將其帶進(jìn)來。 　　

       上世紀(jì)80年代中期，路易斯•坎特利試圖弄清胰島素是如何激活細(xì)胞吸收關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)葡萄糖的。他發(fā)現(xiàn)一種酶可檢獲胰島素已被穿透細(xì)胞膜的受體探測(cè)到的信息。酶觸發(fā)了內(nèi)部信令系統(tǒng)，并最終使細(xì)胞泵出葡萄糖?？蔡乩l(fā)現(xiàn)的這種磷脂酰肌醇三激酶對(duì)身體功能至關(guān)重要。當(dāng)系統(tǒng)滯后時(shí)，葡萄糖會(huì)進(jìn)入血液，導(dǎo)致糖尿病。當(dāng)其運(yùn)行過載時(shí)，癌細(xì)胞可迅速吞噬助長(zhǎng)腫瘤生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

二、細(xì)胞的生長(zhǎng)機(jī)制 　　

       得獎(jiǎng)?wù)撸喝鹗堪腿麪柎髮W(xué)邁克爾•霍爾教授，他發(fā)現(xiàn)了一種可讓細(xì)胞知道什么時(shí)候生長(zhǎng)的蛋白，這種蛋白在癌癥擴(kuò)散方面發(fā)揮著重要作用。 　　

       1989年，科學(xué)家們對(duì)雷帕霉素非常好奇，因?yàn)檫@種首先在蒙特利爾分離出的藥物被證明可有效抑制免疫系統(tǒng)，并防止捐贈(zèng)器官發(fā)生排斥反應(yīng)，但當(dāng)時(shí)并沒有人了解雷帕霉素的工作原理。雷帕霉素的名稱來自其最初發(fā)現(xiàn)于拉帕努伊島（復(fù)活節(jié)島）的土壤樣本中，由微生物攻擊真菌產(chǎn)生。邁克爾•霍爾使用酵母細(xì)胞對(duì)雷帕霉素進(jìn)行研究中，最終描繪出了雷帕霉素破壞相互作用的復(fù)雜過程圖。在這個(gè)過程中，他發(fā)現(xiàn)雷帕霉素的攻擊目標(biāo)是一種蛋白，其在細(xì)胞增殖控制中扮演重要角色。 　　

       這種蛋白被證明是負(fù)責(zé)細(xì)胞生長(zhǎng)和大小的中央控制器。當(dāng)人類通過鍛煉形成肌肉，大腦形成新的連接促進(jìn)學(xué)習(xí)時(shí)，細(xì)胞也在生長(zhǎng)，雷帕霉素的目標(biāo)蛋白（TOR）也在工作。那么問題來了，當(dāng)TOR出現(xiàn)故障時(shí)，它又在做什么？答案就是促進(jìn)癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移。這項(xiàng)研究為應(yīng)對(duì)癌癥和各種代謝性疾病打下了基礎(chǔ)。

三、細(xì)胞的回收機(jī)制 　　

       得獎(jiǎng)?wù)撸喝毡緰|京工業(yè)大學(xué)大隅良典教授，他發(fā)現(xiàn)了一種通用回收服務(wù)機(jī)制，可使細(xì)胞在資源枯竭時(shí)維持存活。 　　

       城市居民必須回收資源，細(xì)胞也是如此。但對(duì)于細(xì)胞來說，回收是一個(gè)生死攸關(guān)的問題。當(dāng)營(yíng)養(yǎng)稀缺時(shí)，細(xì)胞擁有一個(gè)系統(tǒng)，可打破舊的或不必要的機(jī)制，并從中獲益以保持自身的延續(xù)。這一自噬系統(tǒng)，將可用于回收的物質(zhì)隔離在被稱為自噬體的小泡中，這個(gè)小泡發(fā)生遷移并與作為細(xì)胞回收中心的溶酶體合并，其中的酶將大分子進(jìn)行分解，準(zhǔn)備再利用。 　　

       1988年，大隅良典在對(duì)酵母細(xì)胞的研究中首次發(fā)現(xiàn)并描繪了細(xì)胞的這一重要功能。整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性非常強(qiáng)，因此了解其運(yùn)行并不容易，但得益于多年的顯微技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，大隅良典不僅看到了正在運(yùn)行的自噬行為，還找出了導(dǎo)致其失效的突變細(xì)胞。這反過來又促使他發(fā)現(xiàn)了自噬所必需的基因和運(yùn)行這一過程的分子機(jī)制。雖然這只是在酵母中開展的一項(xiàng)基礎(chǔ)研究，但此項(xiàng)發(fā)現(xiàn)被廣泛認(rèn)為是人類細(xì)胞存活研究的基礎(chǔ)，自噬問題對(duì)阿爾茨海默氏癥的形成具有重要影響。

四、細(xì)胞的質(zhì)控體系 　　

       得獎(jiǎng)?wù)撸好绹?guó)羅切斯特大學(xué)RNA生物中心主任林恩•馬奎特，她發(fā)現(xiàn)了使錯(cuò)誤指令遠(yuǎn)離脫軌細(xì)胞的機(jī)制，為遺傳疾病的病因研究打開了一扇窗。 　　

       每一個(gè)細(xì)胞都需要指令以在正確的時(shí)間行動(dòng)、生存和死亡。這些指令來自一個(gè)細(xì)胞DNA庫，在這里細(xì)胞可以復(fù)制成長(zhǎng)長(zhǎng)的粘性分子——信使RNA，然后發(fā)送出去形成所有細(xì)胞活動(dòng)的基本組成部分——蛋白質(zhì)。但問題是有時(shí)這些指令會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。 　　

       林恩發(fā)現(xiàn)，所有的細(xì)胞都會(huì)犯錯(cuò)，但細(xì)胞有一種機(jī)制可以識(shí)別和消除不良的指令，這就是所謂的無義信使RNA。林恩的最初動(dòng)機(jī)是想要理解蛋白生產(chǎn)中的問題是如何導(dǎo)致囊性纖維化、癌癥等一系列疾病的。上世紀(jì)80年代，她開始探索這個(gè)問題，并在接下來的30多年研究中發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞中有一個(gè)重要的質(zhì)量控制體系。因?yàn)闊o義信使往往起源于DNA中的致病基因突變，此項(xiàng)發(fā)現(xiàn)有助于確定疾病的確切原因，為未來的疾病治療開辟了新方式。

五、細(xì)胞的監(jiān)管機(jī)制 　　

       得獎(jiǎng)?wù)撸喝毡敬筅娲髮W(xué)實(shí)驗(yàn)免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)室副主任坂口文志，他發(fā)現(xiàn)的調(diào)控T細(xì)胞可平衡免疫系統(tǒng)，使身體免受自身攻擊。 　　

       要建立一個(gè)健康的有機(jī)體，細(xì)胞必須齊心協(xié)力而且專業(yè)化，其中最專業(yè)的是T細(xì)胞，它是免疫系統(tǒng)的捍衛(wèi)者。T細(xì)胞可產(chǎn)生破壞性酶來摧毀致病原。當(dāng)T細(xì)胞不能識(shí)別入侵者和健康組織間的差異時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致自身免疫性疾病。 　　

       上世紀(jì)80年代，坂口文志通過小鼠研究發(fā)現(xiàn)，在胸腺中存在一種新型T細(xì)胞，可減緩免疫反應(yīng)并預(yù)防感染后自身免疫性疾病。這種調(diào)控T細(xì)胞，可為免疫系統(tǒng)中提供重要的平衡。這種平衡可在一個(gè)方向上進(jìn)行調(diào)節(jié)，以幫助治療炎癥性腸病等，也可在另一個(gè)方向進(jìn)行調(diào)節(jié)，使免疫系統(tǒng)在同癌癥的生長(zhǎng)和擴(kuò)散進(jìn)行作戰(zhàn)時(shí)更具殺傷力。