'同類相食'這個詞相信大家都聽過，那么'自己吃自己'呢？

你別說，自然界還真有這樣的怪事。

一些蛇類在吃自己方面是出了名的，它們自食的原因有些哭笑不得：蛇是一種依靠熱感應(yīng)來捕獵的動物，它的聽覺視覺都很差，當(dāng)處于極度饑餓的狀態(tài)時，饑餓的蛇容易把搖動的尾巴當(dāng)作產(chǎn)生熱量的獵物。

蛇類的自食聽上去傻乎乎的，但以銜尾蛇為主題的裝飾品還挺好看~

另一種不太出名的海洋生物海鞘喜歡從大腦開始品嘗自己。幼年時的海鞘具有復(fù)雜的神經(jīng)系統(tǒng)，但當(dāng)它們在棲息地定居后，由于不再需要高耗能的大腦和神經(jīng)系統(tǒng)，成年海鞘會把自己的大腦吃掉，為新器官的生長提供營養(yǎng)。

還有一些哺乳動物會在分娩后吃掉自己的胎盤，圖片就不放了哈，相信大家多少都有聽說過。

筆者并沒有打算改行科普生物。自然界的自食看上去有些重口味，可其實在我們的身體中，類似的怪事每時每刻都在發(fā)生。甚至在續(xù)命學(xué)領(lǐng)域，科學(xué)家們還不得不千方百計逼著細(xì)胞更好地吃掉自己……

細(xì)胞吃自己有個學(xué)名，叫'細(xì)胞自噬'，關(guān)于它的研究可不簡單。1955年，比利時學(xué)者克里斯蒂安·德·杜維在小鼠肝細(xì)胞中首次發(fā)現(xiàn)了溶酶體，并于1963年首次提出了'自噬'的概念；1997年，日本學(xué)者大隅良典篩選并確定了15種自噬相關(guān)基因（ATG）。二人分別因此榮獲1974年和2016年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。

為什么要介紹細(xì)胞自噬？

當(dāng)然是為了蹭諾獎熱度科普+解惑~此時應(yīng)該重新祭出這張圖：

細(xì)胞可不是隨隨便便就決定吃掉自己的。事實上，目前已知的大部分具有延壽潛力的措施，無論是膳食、行為上的控制，還是藥理學(xué)、遺傳學(xué)上的干預(yù)，最終都會激活自噬。

而激活自噬的結(jié)果，我們在亞精胺下篇中已經(jīng)介紹得七七八八了，自噬小到防脫發(fā)大到抗衰老，甚至還與端粒酶有說不清道不明的聯(lián)系……再不讓細(xì)胞自噬當(dāng)一回主角，不光說不過去，咱們的抗衰老科普版圖也不完整！事不宜遲，我們開始吧：

細(xì)胞自噬是？

自噬（autophagy）是廣泛存在于真核細(xì)胞中的一種胞內(nèi)物質(zhì)降解途徑，可以簡單將其理解為細(xì)胞內(nèi)天然的回收處理系統(tǒng)，目的是將代謝過程中產(chǎn)生的垃圾分解并重新利用。

細(xì)胞吃自己的過程有點兒像蛇，大口吞下獵物后再慢慢消化。在這個過程中充當(dāng)消化器官的是溶酶體，充當(dāng)食物的是合成的錯誤蛋白、脂質(zhì)、核酸、受損傷的細(xì)胞器、入侵機體的病原體等物質(zhì)。

自噬有哪幾種？

根據(jù)待降解物進(jìn)入溶酶體的途徑，科學(xué)家將自噬分為巨自噬（macroautophagy）、微自噬（microautophagy）和分子伴侶介導(dǎo)的自噬（CMA）三種。

從左到右依次為巨自噬、微自噬和分子伴侶介導(dǎo)的自噬

細(xì)胞什么時候會發(fā)生自噬？

正常細(xì)胞內(nèi)的自噬一般維持在較低水平，又稱基礎(chǔ)型自噬；但當(dāng)受到病理或生理刺激導(dǎo)致細(xì)胞處于應(yīng)激狀態(tài)時，自噬水平會明顯提高（即誘導(dǎo)型自噬），此時細(xì)胞會通過自噬及時清除多余或受損的細(xì)胞器，并對細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的脂質(zhì)、受損或合成錯誤的蛋白質(zhì)進(jìn)行降解，從而為細(xì)胞提供營養(yǎng)并維持其存活。

激活自噬的應(yīng)激條件通常有饑餓、缺氧、氧化應(yīng)激、蛋白質(zhì)聚集、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ER）應(yīng)激、細(xì)胞內(nèi)部需求增加等等。

以饑餓為例，巨自噬是抵御細(xì)胞不良條件的第一防線，在饑餓時間達(dá)到4-6h其活動達(dá)到高峰，之后活動便逐漸減弱。而當(dāng)饑餓持續(xù)8-10h以后，分子伴侶介導(dǎo)的自噬被逐漸激活，在16-18h其活動達(dá)到高峰，并可持續(xù)36h，通過選擇性的清除損壞的蛋白質(zhì)保證細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。

自噬的調(diào)控

在所有調(diào)控自噬的信號通路中，mTOR最為重要。mTOR有兩種不同的蛋白質(zhì)復(fù)合體（mTORC1和mTORC2），但只有mTORC1直接調(diào)控自噬。在營養(yǎng)充足的條件下，mTOR使自噬活化激酶ULK1磷酸化，并將其與Atg13和FIP200結(jié)合而失活，從而抑制自噬；而在營養(yǎng)缺乏的狀態(tài)下，mTORC1受上游信號通路抑制，與ULK1結(jié)合的位點去磷酸化并分離，激活自噬啟動信號通路[6]。

在mTOR信號分子上游還存在PI3K-AKT-mTOR、AMPK等多種信號通路。這些通路形成了復(fù)雜的網(wǎng)狀，共同調(diào)節(jié)mTOR的水平，從而影響下游自噬信號通路的啟動[7]。

同時，體內(nèi)還存在一些不需要mTOR介導(dǎo)的自噬信號通路，如Beclin1通路、Ⅰ型PI3K通路、Gai3蛋白通路等，這些通路均可以啟動自噬[8]。

隨著年齡增長，細(xì)胞自噬的能力也會逐漸減弱，因此在我們熟悉的續(xù)命學(xué)領(lǐng)域，科學(xué)家們關(guān)注的不僅僅是'怎么吃'，還有'如何吃得更快、更好'。關(guān)于這個問題，我們就留到下次討論吧~

希望我的介紹對您有所幫助。

營養(yǎng)+為健康科普平臺，成分黨聚集地，團(tuán)隊成員均有醫(yī)學(xué)藥學(xué)背景，本文由復(fù)旦大學(xué)藥學(xué)院碩士整理