當(dāng)自噬體與溶酶體融合后,形成自噬溶酶體。自噬性溶酶體是一種自體吞噬泡,作用底物是內(nèi)源性的,即細(xì)胞內(nèi)的蛻變、破損的某些細(xì)胞器或局部細(xì)胞質(zhì)。這種溶酶體普遍存在于正常的細(xì)胞內(nèi),在細(xì)胞內(nèi)起“清道夫”作用,作為細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器和其它結(jié)構(gòu)自然減員和更新的正常途徑。在組織細(xì)胞受到各種理化因素傷害時(shí),自噬性溶酶體大量增加的,因此對(duì)細(xì)胞的損傷起一種保護(hù)作用。自噬性溶酶體的作用底物是內(nèi)源性的,即來(lái)自細(xì)胞內(nèi)的衰老和崩解的細(xì)胞器或局部細(xì)胞質(zhì)等。它們由單層膜包圍,內(nèi)部常含有尚未分解的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體和高爾基復(fù)合體或脂類(lèi)、糖原等。正常細(xì)胞中的自噬性溶酶體在消化、分解、自然更替一些細(xì)胞內(nèi)的結(jié)構(gòu)上起著重要作用。當(dāng)細(xì)胞受到藥物作用、射線照射和機(jī)械損傷時(shí),其數(shù)量明顯地增多。在病變的細(xì)胞中也??梢?jiàn)到自噬性溶酶體。自噬性溶酶體是一種自體吞噬泡,作用底物是內(nèi)源性的,即細(xì)胞內(nèi)的蛻變、破損的某些細(xì)胞器或局部細(xì)胞質(zhì)。融合、降解與回收:完全形成的自噬體與溶酶體在細(xì)胞內(nèi)相融合。北京電鏡檢測(cè)自噬
根據(jù)細(xì)胞物質(zhì)運(yùn)到溶酶體內(nèi)的途徑不同,自噬分為以下幾種。①大自噬:由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體或細(xì)胞質(zhì)膜等來(lái)源的膜包繞待降解物形成自噬體,然后與溶酶體融合并降解其內(nèi)容物;②小自噬:溶酶體的膜直接包裹長(zhǎng)壽命蛋白等,并在溶酶體內(nèi)降解;③分子伴侶介導(dǎo)的自噬(chaperonemediatedautophagy,CMA):胞質(zhì)內(nèi)蛋白結(jié)合到分子伴侶后被轉(zhuǎn)運(yùn)到溶酶體腔中,然后被溶酶體酶消化。CMA的底物是可溶的蛋白質(zhì)分子,在清理蛋白質(zhì)時(shí)有選擇性,而前兩者無(wú)明顯的選擇性。中間雙重細(xì)胞膜囊泡是一種自噬體,可與溶酶體相結(jié)合,形成自噬體。福建GFP-LC3單熒光自噬慢病毒包裝內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激中,自噬通過(guò)消化蛋白聚集物和錯(cuò)誤折疊蛋白維護(hù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能,限制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)誘發(fā)的細(xì)胞凋亡。
自噬阻止劑可以通過(guò)阻止自噬通路中的某種蛋白來(lái)實(shí)現(xiàn)阻止自噬,也可以通過(guò)直接擾亂溶酶體功能來(lái)阻止自噬,因?yàn)槿苊阁w是自噬完成的關(guān)鍵場(chǎng)所。氯喹和羥氯喹是兩種臨床中常用的藥物,較早它們被用于調(diào)整瘧疾,后來(lái)又發(fā)現(xiàn)其對(duì)SLE等病有效,它們都是通過(guò)降低溶酶體酸性、擾亂溶酶體功能來(lái)阻止自噬的。這些分子現(xiàn)在也在臨床實(shí)驗(yàn)中與化療藥物聯(lián)用以降低耐藥性。解決特異性不足的一個(gè)未來(lái)的研究方向,是針對(duì)特異性更高的靶點(diǎn)(即該蛋白只存在于自噬通路中)開(kāi)發(fā)阻止劑/激動(dòng)劑。另外,針對(duì)系統(tǒng)性的脫靶效應(yīng),可以通過(guò)靶向遞送的方式將脫靶效應(yīng)降至較低,例如將自噬阻止劑與化療藥物連接在同一個(gè)靶向到病變的藥物載體上,使其只影響病變中的自噬水平而不干擾免疫系統(tǒng)。
大自噬,也就是通常說(shuō)的自噬,是真核細(xì)胞蛋白降解的途徑之一。自噬可以被描述為細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的成分(細(xì)胞器、蛋白等)被雙層膜的囊泡包裹,形成自噬體,進(jìn)而傳遞到溶酶體進(jìn)行降解的過(guò)程。詳細(xì)來(lái)說(shuō),自噬過(guò)程與內(nèi)涵體途徑密不可分。一方面,自噬體能夠與晚期內(nèi)體融合形成中間囊泡較終形成自噬溶酶體;另一方面,自噬體能夠直接與溶酶體融合形成自噬溶酶體。無(wú)論通過(guò)哪條途徑,自噬溶酶體較終通過(guò)酸性水解酶將細(xì)胞器、蛋白等消化分解。細(xì)胞本底水平的自噬發(fā)生在營(yíng)養(yǎng)充足的條件下,可保護(hù)細(xì)胞免受錯(cuò)誤折疊蛋白或受損細(xì)胞器的影響,從而防止某些疾病的發(fā)生(如神經(jīng)退行性疾病和病癥)。饑餓等也可誘導(dǎo)自噬的發(fā)生,通過(guò)降解大分子物質(zhì)和細(xì)胞器為細(xì)胞活動(dòng)提供營(yíng)養(yǎng)和能量。自噬性溶酶體是一種自體吞噬泡,作用底物是內(nèi)源性的,即細(xì)胞內(nèi)的蛻變、破損的某些細(xì)胞器或局部細(xì)胞質(zhì)。細(xì)胞自噬過(guò)程中損壞的蛋白或細(xì)胞器被雙層膜結(jié)構(gòu)的自噬小泡包裹后,送入溶酶體或液泡中進(jìn)行降解并循環(huán)利用。
微自噬(Microautophagy)是溶酶體(在酵母和植物中為液泡)直接向內(nèi)彎曲折疊,包裹胞內(nèi)物質(zhì)并降解的過(guò)程。大多數(shù)微自噬過(guò)程都是非選擇性的。饑餓、缺乏氮源或雷帕霉素處理可以誘發(fā)細(xì)胞出現(xiàn)微自噬。微自噬在運(yùn)輸胞內(nèi)物質(zhì)、維持胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)以及增強(qiáng)細(xì)胞對(duì)饑餓的耐受能力方面有許多功能。例如,由脂質(zhì)降解引發(fā)的微自噬可以調(diào)節(jié)溶酶體膜的脂質(zhì)構(gòu)成,微自噬也可以起到將糖原運(yùn)輸?shù)饺苊阁w中的作用。除了巨自噬和微自噬,分子伴侶介導(dǎo)的自噬(Chaperone-mediatedAutophagy)是細(xì)胞降解和回收蛋白質(zhì)的另一種方式。在這一過(guò)程中,特定蛋白(如錯(cuò)誤折疊的蛋白)首先被分子伴侶(如hsc70)識(shí)別和標(biāo)記,然后一起被溶酶體表面的受體蛋白(如LAMP-2A)識(shí)別,繼而直接轉(zhuǎn)運(yùn)至溶酶體內(nèi)部并被消化。分子伴侶介導(dǎo)的自噬發(fā)生在許多組織中,其主要功能包括長(zhǎng)期饑餓時(shí)為細(xì)胞供能,調(diào)節(jié)代謝通路,清理無(wú)用蛋白質(zhì),幫助T細(xì)胞活化等。自噬基因的突變可以導(dǎo)致遺傳病,自噬機(jī)制受到的擾亂還與病癥有關(guān)。目前已有多份研究表明自噬在許多細(xì)胞的分化進(jìn)程中被不同程度地喚醒。江蘇自噬慢病毒
高脂飲食則會(huì)導(dǎo)致機(jī)體的自噬受損,從而加速非酒精性脂肪肝向肝病方向發(fā)展。北京電鏡檢測(cè)自噬
在阿爾茨海默癥(老年癡呆癥,Alzheimer'sDisease,AD)中,可在病變神經(jīng)細(xì)胞中觀察到大量自噬體的累積。這一方面可能意味著在AD中,淀粉樣蛋白或Tau蛋白的產(chǎn)生過(guò)多,導(dǎo)致細(xì)胞不得不提高自噬水平,但另一方面,自噬功能異常也有可能是至少一部分AD的原因。現(xiàn)有的研究表明,一種叫PS1/PS2的蛋白發(fā)生突變可以導(dǎo)致一種常染色體顯性的家族遺傳性AD。對(duì)該蛋白功能的研究表明,除了直接參與淀粉樣蛋白的生成以外,PS1的一個(gè)比較重要的功能是維持溶酶體內(nèi)部的酸性環(huán)境。由于自噬體不和pH異常的溶酶體發(fā)生融合,大量無(wú)法融合的自噬體在細(xì)胞質(zhì)中累積,進(jìn)一步影響了淀粉樣蛋白等錯(cuò)誤蛋白的清理,加速了AD的發(fā)生。北京電鏡檢測(cè)自噬