自噬在病變發(fā)生的不同階段扮演了完全不同的角色。作為正常細(xì)胞生命活動(dòng)所必需的一種過程,自噬水平低下可導(dǎo)致細(xì)胞病變。例如,在胃病和結(jié)腸病等病變細(xì)胞中,經(jīng)??捎^察到和Beclin-1密切相關(guān)的蛋白BIF-1突變或缺失,而Beclin-1是自噬信號(hào)通路中的一種關(guān)鍵蛋白。在小鼠模型中,敲除自噬相關(guān)蛋白Atg7和Atg5可誘發(fā)肝病。進(jìn)一步研究表明,自噬可以清理受損線粒體,從而避免受損線粒體產(chǎn)生大量活性氧(ReactiveOxygenSpecies,ROS),而活性氧可以對(duì)DNA等遺傳物質(zhì)造成損傷進(jìn)而致病。從這個(gè)角度來說,在一些病變發(fā)生的早期,促進(jìn)自噬可能是一條可行的抗病變途徑。推動(dòng)關(guān)系中自噬并不直接參與誘導(dǎo)細(xì)胞死亡,而是作為能量供應(yīng)者保障凋亡順利進(jìn)行。遼寧細(xì)胞自噬通路
自噬與疾病:1、自噬與代謝:自噬能清理不正常構(gòu)型的蛋白質(zhì),并消化受損和多余的細(xì)胞器,是真核細(xì)胞中普遍存在的降解/再循環(huán)系統(tǒng)。在細(xì)胞新陳代謝、結(jié)構(gòu)重建、生長發(fā)育中起著重要作用。在饑餓和新生兒早期,自噬作用明顯加強(qiáng),自噬體明顯增多。2、自噬與腫細(xì)胞:細(xì)胞自噬與細(xì)胞的關(guān)系十分復(fù)雜,目前尚未完全闡明。一方面,正常細(xì)胞自噬增強(qiáng),可表現(xiàn)出阻止腫細(xì)胞發(fā)生的功能;與此相反,阻止細(xì)胞自噬有潛在的致瘤可能。另一方面,腫細(xì)胞也可通過增強(qiáng)細(xì)胞自噬來對(duì)抗由缺氧、代謝產(chǎn)物、診治藥物誘導(dǎo)的應(yīng)激反應(yīng)。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)。杭州GFP-LC3單熒光自噬溶酶體中的酶隨后將自噬體內(nèi)容物降解。
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、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??梢姷阶允尚匀苊阁w。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)。
PD是另一種中老年常見的神經(jīng)退行性疾病, 表現(xiàn)為靜息震顫、動(dòng)作遲緩、肌肉僵硬以及步態(tài)不穩(wěn)。目前知道, 至少6種基因突變會(huì)導(dǎo)致家族遺傳PD, 這些蛋白包括α-synuclein、Parkin、UCH-L1、PINK-1、DJ-1以及LRRK2。細(xì)胞中α-synuclein聚集形成包涵體又稱為Lewy小體是其典型的病理改變。α-synuclein可通過泛素-蛋白酶體途徑、分子伴侶介導(dǎo)的自噬以及巨自噬等多種途徑進(jìn)行降解。與野生型α-synuclein蛋白相比, A30P和A53T突變體與溶酶 體膜蛋白LAMP-2A相互作用增強(qiáng), 從而抑制分子 伴侶介導(dǎo)的自噬。野生型和突變型α-synuclein均能誘導(dǎo)巨自噬活化作為代償機(jī)制, 當(dāng)這種代償失衡時(shí), α-synuclein形成聚集體, 對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生毒性作用。分子伴侶介導(dǎo)的自噬發(fā)生在許多組織中,主要功能有長期饑餓時(shí)為細(xì)胞供能,調(diào)節(jié)代謝通路,清理無用蛋白質(zhì)等。
在研究自噬與凋亡的關(guān)系時(shí),人們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞死亡前胞漿中存在大量的自噬體或自噬溶酶體,但這樣的細(xì)胞缺乏凋亡的典型特點(diǎn),如核固縮),核破裂、細(xì)胞皺縮、沒有凋亡小體的形成等,被稱為自噬樣細(xì)胞死亡,它是一種新的細(xì)胞程序性死亡,為了與凋亡區(qū)別,被命名為TypeIIcelldeath,相應(yīng)的,凋亡為TypeIcelldeath,壞死為TypeIIIcelldeath。盡管這樣,但對(duì)于自噬是否是細(xì)胞死亡的直接原因目前還存在比較大的爭(zhēng)議。到底是Celldeathbyautophagy(自噬引起死亡)還是Celldeathwithautophagy(死亡時(shí)有自噬發(fā)生,但不是直接原因)?對(duì)此,自噬研究領(lǐng)域“大?!奔?jí)專家LevineBeth在一篇nature的Review中表達(dá)了自己的觀點(diǎn)。由于在形態(tài)學(xué)上2者無明顯區(qū)別,但通過阻斷自噬,觀察細(xì)胞的結(jié)局可區(qū)分開來:Celldeathbyautophagy細(xì)胞存活,而Celldeathwithautophagy細(xì)胞死亡。自噬既能阻止也能促進(jìn)細(xì)胞凋亡,兩種反應(yīng)在生物體內(nèi)普遍存在。自噬可以為細(xì)胞的再生和修復(fù)提供原料,實(shí)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的循環(huán)利用。湖南自噬慢病毒
疫苗是預(yù)防肝病發(fā)生比較經(jīng)濟(jì)有效的方式,疫苗都與自噬關(guān)系密切。遼寧細(xì)胞自噬通路
自噬是一種通過溶酶體在細(xì)胞內(nèi)部降解功能失調(diào)的細(xì)胞組分的過程。自噬可以降解和消化受損、變性的細(xì)胞器、蛋白質(zhì)與核酸等生物大分子。為細(xì)胞的再生和修復(fù)提供原料,實(shí)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的循環(huán)利用。自噬屬動(dòng)態(tài)過程。在基礎(chǔ)條件下,各類細(xì)胞中均存在低水平自噬。但營養(yǎng)不足或缺氧等刺激可能導(dǎo)致自噬水平上調(diào)。自噬是普遍存在于真核細(xì)胞的現(xiàn)象,并且可分為巨自噬、微自噬和分子伴侶介導(dǎo)的自噬三大類。這是一個(gè)受到緊密調(diào)控的步驟,此步驟是細(xì)胞生長、發(fā)育與穩(wěn)態(tài)中的常規(guī)步驟,幫助細(xì)胞產(chǎn)物在合成、降解以及接下來的循環(huán)中保持一個(gè)平衡狀態(tài)。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,例如參與血管生成、成骨分化、脂肪生成、神經(jīng)發(fā)生等過程。正常細(xì)胞自噬增強(qiáng),可表現(xiàn)出阻止腫細(xì)胞發(fā)生的功能。遼寧細(xì)胞自噬通路