藤田 尚信
東京工業大學 科學技術創成研究院 副教授
2018年入選先驅專案科研者
東京工業大學科學技術創成研究院的藤田尚信副教授，正在使用一種利用果蠅的獨特方法致力於自噬研究。目前，他在JST的先驅研究專案「生物體中的微粒子的功能與控制」中正在嘗試解明依賴自噬現象的分泌機制全貌。
藤田在讀大學期間研究了醣蛋白的分解，在讀研究生後開始在大阪大學研究生院醫學系研究科/生命機能研究科的吉森保教授的指導下研究自噬。確定下來現在這個研究主題的契機是，當年他與吉森老師一起接受東京工業大學大隅良典特任教授指導時，大隅教授說的一句話。藤田回憶說：「當時自己正在苦惱作爲研究人員該如何選題，大隅教授對我建議說‘年輕人應該挑戰新事物’。」
於是，藤田毅然決定離開自噬領域，在留學的加利福尼亞大學聖地亞哥分校選擇了肌細胞作爲研究課題。肌細胞每次運動時都會因負荷而受損，但同時會透過重建細胞内部的構造來維持肌肉的機能。然而，培養分化的肌細胞比較困難，機制也不明確，因此藤田決定從解明肌細胞的重建機制入手。
雖在新領域取得成果
但又重返自噬領域
藤田開始研究模式生物果蠅也是在去了加利福尼亞大學之後。果蠅的肌細胞不僅與人類相似，而且位於體表下，便於活體觀察（圖1）。由於昆蟲在從幼蟲變爲成蟲的蟲蛹期重建肌細胞，多以藤田分析了作用於這種蛻變程序中負責肌肉重建的基因。
圖1：果蠅（上）及其肌纖維（下）
分析後發現了令人驚訝的事實，即肌細胞的重建與參與自噬的一系列基因簇有關（圖2）。藤田笑着說：「原本是打算離開自噬領域的，這個結果讓自己又重新認識了自噬的重要性。」
圖2：抑制自噬的各個階段的肌細胞截面電子顯微鏡照片。在抑制自噬體形成的肌細胞中，細胞内被粒線體（Mito）佔據（左）。在抑制自噬體與溶體融合的肌細胞中，自噬體堆積，其中高機率含有粒線體（中）。在用於對照的肌細胞中，肌細胞被重建（右）。
藤田在進一步使肌細胞表達自噬相關基因時發現，這些蛋白質透過自噬被釋放到細胞外，並透過活體內的循環途徑堆積在腎臟中。他介紹說：「我們研究發現，透過自噬分泌了大量蛋白質。這意味着還存在新的分泌途徑，目前正在嘗試搞清楚這個機制。」（圖3）
圖3：雖然細胞分泌物質是經由內質網進行的，但已知存在不進入內質網分泌物質的途徑。作爲不進入內質網的分泌途徑之一，似乎可透過自噬分泌蛋白質。
藤田的下一個目標，具體說就是明確透過自噬分泌的蛋白質並解析其功能。從果蠅體液中所含的各種分泌物中尋找源自肌細胞的蛋白質是一項非常困難的任務。對此，藤田就今後的研究充滿期待地表示：「雖然是一項艱難的課題，但如果能進行全面解析的話，或許可以搞清楚此前未曾預料到的自噬的新意義。」
文：JSTnews 11月號
翻譯編輯：JST客觀日本編輯部
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