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(duì)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)較終變成溶酶體以消化和分解自身。自噬基因的突變可以導(dǎo)致遺傳病,自噬機(jī)制受到的擾亂與病癥有關(guān)。杭州細(xì)胞自噬小體
生理?xiàng)l件下,F(xiàn)UNDC1的Tyr18和Ser13分別被肉瘤基因家族的酪氨酸激酶和肌酸激酶2磷酸化,抑制其與LC3-Ⅱ和Atg10的相互作用,從而抑制線粒體自噬,維持線粒體穩(wěn)態(tài)。當(dāng)缺氧或線粒體解偶聯(lián)時(shí),Tyr18、Ser13去磷酸化,Ser17磷酸化,促進(jìn)FUNDC1與LC3-Ⅱ相互作用,啟動(dòng)線粒體自噬。缺氧條件下,酪氨酸激酶失活,Tyr18和FUNDC1去磷酸化,F(xiàn)UNDC1與LC3-Ⅱ相互作用增強(qiáng)而促進(jìn)線粒體自噬;同時(shí),由于酪氨酸激酶能夠抑制unc-51樣激酶1與線粒體的結(jié)合,當(dāng)酪氨酸激酶失活,unc-51樣激酶1激酶可以磷酸化Ser17,促進(jìn)其與LC3的作用,進(jìn)而促進(jìn)線粒體自噬。河南自噬通過融合表達(dá)RFP-GFP-LC3B蛋白,可以非常有效地追蹤自噬過程。
自噬是一系列自噬體結(jié)構(gòu)演變的過程,由自噬相關(guān)基因執(zhí)行精細(xì)的調(diào)控。在饑餓、低氧、藥物等因素作用下,待降解的細(xì)胞成分周圍會(huì)形成雙層結(jié)構(gòu)分隔膜,隨后分隔膜逐漸延伸,然后將待降解的胞漿成分完全封閉形成自噬體;自噬體形成后將通過細(xì)胞骨架微管系統(tǒng)運(yùn)輸至溶酶體,二者融合形成自噬溶酶體;然后其內(nèi)容物在溶酶體酶作用下被細(xì)胞降解利用。目前研究發(fā)現(xiàn)自噬調(diào)節(jié)涉及多種信號(hào)通路,其中以腺苷單磷酸活化蛋白激酶及哺乳動(dòng)物雷帕霉素受體信號(hào)通路為調(diào)控中心。AMPK促進(jìn)自噬發(fā)生,而mTOR阻止自噬發(fā)生。此外,許多經(jīng)典的凋亡信號(hào)通路或蛋白被發(fā)現(xiàn)與自噬調(diào)控之間存在著復(fù)雜的交織。
自噬(Autophagy),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。常見的自噬過程有三種類型:巨自噬、微自噬和分子伴侶介導(dǎo)的自噬。在現(xiàn)代的生物學(xué)中,“自噬”的概念是由比利時(shí)生物化學(xué)家克里斯汀·德·迪夫(ChristiandeDuve)在研究溶酶體功能時(shí)首先提出的。盡管克里斯汀·德·迪夫因發(fā)現(xiàn)和闡明溶酶體的功能獲得了1974年諾貝爾生理和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng),細(xì)胞自噬的具體機(jī)理直到20世紀(jì)90年代才由日本生物學(xué)家大隅良典(YoshinoriOhsumi)闡明。大隅良典也因?qū)?xì)胞自噬的研究獲得了2016年諾貝爾生理和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。自噬體溶酶體的融合機(jī)制與同質(zhì)性液泡膜融合機(jī)制相同。
伴隨著衰老,造血干細(xì)胞(HSC)逐漸會(huì)失去造血再生的能力,其結(jié)果是導(dǎo)致疾病的發(fā)生。自噬是細(xì)胞的一種生理過程,實(shí)際上與健康、長(zhǎng)壽和保護(hù)HCS免于應(yīng)激有關(guān)。如果自噬功能失去,其結(jié)果是導(dǎo)致線粒體堆積和代謝增強(qiáng),進(jìn)而加速粒細(xì)胞的分化,造成HSC表型失調(diào),降低其再生能力。實(shí)際上,在大部分正常衰老的大鼠中也會(huì)出現(xiàn)這一問題。然而,有大約1/3的衰老HSC表現(xiàn)為高自噬水平、低代謝速率和明顯的長(zhǎng)期再生能力。這一點(diǎn)和年輕的HSC差不多。我們的結(jié)果顯示,自噬能夠明顯抑制HSC的代謝,能夠清理線粒體堆積,保持自我的再生能力。槲皮素、漢黃芩苷等可誘導(dǎo)細(xì)胞自噬,而β-細(xì)辛醚、丹酚酸B、人參皂苷Rg1則具有抑制細(xì)胞自噬的作用。安徽自噬小體
適度的線粒體自噬有助于清chu細(xì)胞內(nèi)受損或功能障礙的線粒體。杭州細(xì)胞自噬小體
防己諾林堿是中藥粉防己的有效成分之一,1×10-3~1×103 mmol/L的防己諾林堿可激huop53/sestrin2/AMPK通路,誘導(dǎo)HepG2和PLC/PRF/5細(xì)胞自噬性死亡,但不誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡;抑制AMPK通路和干擾Atg5基因后,可削弱防己諾林堿的上述作用,提示防己諾林堿誘導(dǎo)細(xì)胞自噬的作用機(jī)制可能與激huop53/sestrin2/AMPK通路相關(guān)。火麻仁的成分大ma酰B也可通過抑制Akt/mTOR通路誘導(dǎo)HepG2細(xì)胞自噬性死亡。另外,姜黃素和阿霉素聯(lián)合用藥后,可誘導(dǎo)HepG2細(xì)胞自噬,上調(diào)LC3-II的量,提高LC3標(biāo)記的自體吞噬體和自噬性溶酶體的表達(dá),同時(shí)誘導(dǎo)凋亡,也提示聯(lián)合用藥防治肝ai的有效性。杭州細(xì)胞自噬小體
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