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自體吞噬

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王道還｜中央研究院歷史語言研究所助理研究員

為什麼我們細胞裡的粒線體DNA（mtDNA）全來自母親？其實不只我們，這是所有真核生物的通例。

過去流行的解釋是，精子小，攜帶的mtDNA數量少，而卵子mtDNA的數量至少是精子的1,000倍。這麼懸殊的比例，以一般的限制酶分析法偵查不到。但是2006年日本學者西村芳樹以螢光染色技術觀察青鮰（Oryzias latipes ）的精子生成過程及受精卵，證明受精卵會主動消化雄性mtDNA。至於消化機制，他就不清楚了。

關於消化機制的線索，是另一個日本研究團隊提供的。2008年，塚本智史與東京醫科齒科大學細胞生理學教授水島昇的團隊合作，以小鼠做實驗，證明受精卵的自體吞噬機制（autophagy）若有缺陷，受精卵發育到4∼8個細胞的階段就會停滯。

去年日本群馬大學教授佐藤健的團隊以線蟲做實驗，也證明受精卵是以自體吞噬機制消化精子的mtDNA。他們還進一步證明，把雌雄同體的線蟲涉及自體吞噬機制的一個基因關閉，牠們成熟後生殖機能仍然正常，但是自體受精的受精卵有36％不會孵化，59％孵化不久便死亡。如果把雄性線蟲的同一個基因關閉，精子送入受精卵中的粒線體及mtDNA仍然會很快消失。同時另一個法國團隊也得到了同樣的結論。

自體吞噬是細胞內的重要機制，可以把異常的胞器、分子清理掉。此外，自體吞噬也是一救命機制，酵母菌與哺乳類細胞一旦缺乏營養，就會啟動自體吞噬機制取得能量。

資料來源

《科學發展》2012年2月，470期，76 ~ 80頁

autophagy(3) 自體吞噬(2) 粒線體(15) 媽媽(2) 科發月刊(5210)

自體吞噬

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