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来源: 发布时间:2021-06-11

自噬是细胞内的一种自食(Self-eating)的现象,凋亡是寻短见(Self-killing)的现象,二者共用相同的刺激因素和调节蛋白,但是诱发阈值和门槛不同,如何转换和协调目前还不清楚。自噬是指膜(目前来源还有争议,大部分表现为双层膜,有时多层或单层)包裹部分胞质和细胞内需降解的细胞器、蛋白质等形成自噬体,结尾与溶酶体融合形成自噬溶酶体(autophagolysosome),降解其所包裹的内容物,以实现细胞稳态和细胞器的更新。更重要的是,自噬活性可在代谢应激(饥饿、生长因子缺乏、射线、化疗等)时较大增强,表现为胞浆中迅速涌现大量自噬体,有利于细胞的存活。自噬通过分解并清理受损的蛋白质和细胞器来达到清洁细胞的效果。单荧光自噬慢病毒包装

LC3活化并插入吞噬泡膜:LC3(在酵母中为Atg8)是一种微管相关蛋白,平时以全长形式普遍分布于细胞质中。当自噬信号出现时,LC3的C端氨基酸先被Atg4移除,然后被Atg7活化,成为LC3-I。在Atg3的介导下,LC3-I较终在上文中提到的Atg5-Atg12-Atg16L复合物催化下,连接上一个磷脂酰乙醇胺分子,使其可以插入吞噬泡膜中,成为铆定的的LC3-II。LC3-II在促进吞噬泡与待降解细胞器的膜融合,以及识别待降解细胞器中扮演了重要的角色。由于LC3-II的形成是依赖活化信号的,所以荧光标识的LC3已被普遍用作自噬小体形成的生物标记。需要注意的是,在哺乳动物中,LC3有三种亚型(LC3A,LC3B,LC3C),但只有LC3B-II与吞噬泡增加有关,故而宜使用anti-LC3B抗体标记LC3。另外,从前有人认为,LC3-II和LC3-I的比例可以作为衡量自噬活跃程度的指标,但现在普遍认为,只需测定LC3-II的表达即可反映自噬活跃程度。单荧光自噬慢病毒包装相同的细胞在不同的外部因素作用时,自噬的作用可能不同。

自噬作用:1、无法正常清理死细胞可能会导致红斑性狼疮(SLE)。有一种非传统自噬路径靠着LC3关联的吞噬作用(LAP)曾被发现可以召集自噬作用的分子成分,促进吞噬作用成熟已达成死细胞清理。一项新研究发现若是这种非传统吞噬作用,而不是传统的自噬作用有缺陷,小鼠会产生类似SLE的症状。2、自噬作用是一个高度保守的细胞机制。以往自噬作用的细胞质分子成分已循序的被发现,但是它的基因转录及调控并不为人所知。新的发现证实一种组蛋白精氨酸甲基转移酶CARM1是一个转录因子EBTFEB重要的共机活因子。它可在细胞饥饿的状况下经由AMPK-SKP2-CARM1信号轴心来引导自噬作用。3、鞣花酸代谢物Urolithins是鞣花单宁的代谢分子,它存在于石榴,坚果及浆果。新研究发现UrolithinA(UA)可以增强秀丽隐杆线虫(C.elegans)的健康度以及延长其寿命。

细胞自噬是指细胞通过形成双层膜的自噬体包裹部分细胞质,如受损伤的细胞器或错误折叠的蛋白质等,并运输至溶酶体进行降解的过程。自噬对细胞应对各种应激条件以及维持稳态平衡至关重要,但目前对自噬在多细胞生物发育过程中的调控机制知之甚少。科研人员建立了秀丽隐杆线虫(C.elegans)为研究多细胞生物自噬活性调控的遗传模型,并通过筛选发现ipmk-1突变显着提高机体的自噬活性。ipmk-1编码肌醇多磷酸激酶IPMK的同源物。在哺乳动物细胞中敲除IPMK也显着提高自噬活性,并促进溶酶体的产生和功能。IPMK调控自噬-溶酶体通路的活性依赖于IPMK的细胞核定位,但并不依赖其酶活性。自噬方面,P53通过转录依赖和非依赖机制发挥调节作用。

吞噬泡随机或选择性地捕获待降解目标:LC3活化后,吞噬泡向内弯曲并包围待降解物。这个过程可以是非选择性的,即细胞在饥饿等信号刺激下随机回收一部分蛋白来提供能量。但越来越多的证据表明,正常细胞也可以对受损细胞器和错误折叠的蛋白选择性自噬并降解,以维持细胞内部的健康。当细胞器受损时,待降解物表面生成可以与LC3B-II结合的配体分子,从而引导吞噬泡选择性包裹该物体,形成自噬体。自噬体与溶酶体融合,并由溶酶体降解其中的物质:结尾,自噬体借助微管等细胞骨架移动至溶酶体,并与溶酶体融合。这一过程亦受到许多蛋白的调控。溶酶体中的酶随后将自噬体内容物降解。发生传染时,可通过自噬调控炎症、抗原及微生物捕捉与降解。单荧光自噬慢病毒包装

中间双重细胞膜囊泡是一种自噬体,可与溶酶体相结合,形成自噬体。单荧光自噬慢病毒包装

自噬紊乱也可能在类风湿性关节炎、多发性硬化等其他自身免疫病的发生中起到一定作用。自噬的信号通路非常复杂,有许多蛋白都可作为调控自噬的靶点,并针对其开发药物。按照对自噬功能的影响,这些分子大体可分为自噬促进剂和自噬阻止剂两类。自噬促进剂一般通过模拟饥饿或营养缺乏来实现对自噬的刺激作用。这一类分子较常见的是TOR激酶(mTOR)阻止剂。由于mTOR是细胞中主要的能量感受器,阻止mTOR相当于模拟细胞饥饿时的状态。如前文中的机理所述,阻止mTOR会解除Atg13的磷酸化,进而唤醒自噬。有几种mTOR阻止剂已经进入市场,例如雷帕霉素(Rapamycin,又称西罗莫司Sirolimus)、依维莫司(Everolimus)和索拉非尼(Sorafenib)。单荧光自噬慢病毒包装

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