自噬發(fā)生過程:在此過程中,自噬體的形成是關(guān)鍵,其直徑一般為300~900nm,平均500nm,囊泡內(nèi)常見的包含物有胞質(zhì)成分和某些細(xì)胞器如線粒體、內(nèi)吞體、過氧化物酶體等。與其他細(xì)胞器相比,自噬體的半衰期比較短,只有8min左右,說明自噬是細(xì)胞對于環(huán)境變化的有效反應(yīng)。在整個(gè)自體吞噬過程中,細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞器都受到破壞,較明顯的是線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)受損。雖然自體吞噬并不直接破壞細(xì)胞膜和細(xì)胞核,但是有證據(jù)表明,在較初斷裂或消化后,細(xì)胞膜和細(xì)胞核會(huì)然后變成溶酶體以消化和分解自身。自噬可清理受損線粒體,從而避免受損線粒體產(chǎn)生大量活性氧對DNA等遺傳物質(zhì)造成損傷進(jìn)而致病。安徽自噬流
目前使用較多的自噬流檢測方法是通過Western blot 檢測 microtubule-associated protein 1A/1B-light chain 3B (LC3B) 蛋白表達(dá)水平,但是如果沒有自噬工具藥作為對照,則觀察到的 LC3B 改變無法真實(shí)反映細(xì)胞內(nèi)自噬流狀態(tài)。例如 LC3B-II 增加既可能是自噬活化后自噬小體增多而成,也可能是自噬溶酶體qingchu失敗所致。自噬流的檢測方法較為復(fù)雜,單獨(dú)使用現(xiàn)有的某一種技術(shù)方法往往不能達(dá)到系統(tǒng)性檢測自噬流,因此需要選擇多種不同實(shí)驗(yàn)方法,綜合評價(jià)其檢測結(jié)果才能較為客觀地反映細(xì)胞自噬流狀態(tài)。福建自噬透射電鏡內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激中,自噬通過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。
在正常情況或短時(shí)間的饑餓狀態(tài)下,細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)主要通過泛素化蛋白酶系統(tǒng)降解為氨基酸。但數(shù)小時(shí)以上的饑餓后,自噬被活化并將蛋白質(zhì)降解為氨基酸。關(guān)于這些氨基酸的用途,主要有三種途徑:自噬的另一大功能是清理細(xì)胞內(nèi)受損的細(xì)胞器或錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)。有時(shí)候自噬也會(huì)清理一些多余的細(xì)胞器(如過氧化物酶體)。自噬在清理垃圾方面的功能使自噬成為許多疾病的潛在調(diào)整靶點(diǎn)。已經(jīng)有研究表明,自噬被阻止會(huì)導(dǎo)致不正常的蛋白質(zhì)和細(xì)胞器在肝臟、神經(jīng)細(xì)胞和肌肉細(xì)胞中累積。例如,在阿爾茨海默癥中,可以觀察到大量的自噬體,這可能與該疾病中累積的淀粉樣蛋白變性有關(guān)。而在一些神經(jīng)退行性變(如帕金森癥、亨廷頓氏舞蹈癥)的動(dòng)物模型中,用TOR激酶阻止劑來模擬饑餓信號以增強(qiáng)自噬,可以減少致病的α-突觸核的蛋白積累,并延緩癥狀出現(xiàn)。
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,而前兩者無明顯的選擇性。自噬即細(xì)胞“吃掉自己”的過程,是一種細(xì)胞自我降解和循環(huán)利用胞內(nèi)組分的過程。
細(xì)胞從細(xì)胞外基質(zhì)脫落或與相鄰細(xì)胞分離會(huì)誘導(dǎo)失巢凋亡。因此中流細(xì)胞必需具備抗失巢凋亡的能力才能脫離原發(fā)灶并轉(zhuǎn)移到遠(yuǎn)端。Fung等人的研究顯示, 當(dāng)非惡性轉(zhuǎn)化細(xì)胞脫離細(xì)胞外基質(zhì)可誘導(dǎo)自噬激huo并且保護(hù)細(xì)胞抵抗失巢凋亡, 使用RNAi敲低ATGs后, 細(xì)胞自噬受到抑制, 加速了脫離基質(zhì)細(xì)胞的失巢凋亡過程。這也是自噬可以促進(jìn)中流進(jìn)展證據(jù)之一。自噬在維持多細(xì)胞生物的細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)方面起到重要作用。綜合現(xiàn)有的研究觀點(diǎn), 自噬在中流中的作用是一把“雙刃劍”。自噬體是自噬的標(biāo)志性結(jié)構(gòu)。安徽自噬流
通過透射電子顯微鏡發(fā)現(xiàn)自噬體一直是觀察自噬現(xiàn)象直接、經(jīng)典的方法,是自噬檢測的“金標(biāo)準(zhǔn)”。安徽自噬流
在細(xì)胞自噬的過程中,其C端暴露的甘氨酸經(jīng)過一個(gè)類似泛素化的過程,以ATG7為E1樣jihuo酶(E1-like activating enzyme), 以ATG3為E2樣連接酶(E2-like conjugation enzyme),以Atg12-Atg5-Atg16復(fù)合物為E3樣連接酶(E3-like ligase),在C端甘氨酸上共價(jià)連接上磷脂酰乙醇胺(phosphatidylethanolamine,PE)而成為LC3B-PE即LC3B II。與胞質(zhì)定位的LC3B I不同,LC3B II定位于自噬體(autophagosome)的內(nèi)膜和外膜上。在自噬體與溶酶體融合后,自噬體外膜上的LC3B II被Atg4所酶切,而自噬體內(nèi)膜上的LC3B II則被溶酶體內(nèi)的蛋白酶所降解。盡管LC3B II比LC3B I的分子量要大,但由于其極強(qiáng)的疏水性,在SDS-PAGE電泳時(shí),LC3B II比LC3B I遷移得更快,其表觀分子量分別為14kD和16kD。安徽自噬流