江蘇自噬熒光

來源: 發(fā)布時(shí)間:2021-08-24

線粒體自噬通過自噬降解胞內(nèi)受損或多余的線粒體,是維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵機(jī)制之一。該途徑異常會(huì)導(dǎo)致一系列疾病,如神經(jīng)退行性疾病、病癥等。在線粒體自噬發(fā)生過程中的關(guān)鍵步驟是自噬小體識(shí)別待降解線粒體的過程,該過程一般認(rèn)為由自噬受體和LC3/GABARAP家族蛋白之間的相互作用實(shí)現(xiàn)。目前仍有比較多線粒體自噬受體的選擇性識(shí)別機(jī)制尚不明確。該研究探討線粒體自噬特異性受體Bcl-rambo與LC3s/GABARAPs的選擇性結(jié)合及其分子識(shí)別機(jī)制,研究該選擇性結(jié)合對(duì)Bcl-rambo介導(dǎo)的線粒體自噬的影響。研究發(fā)現(xiàn):Bcl-rambo與6種LC3/GABARAP家族蛋白的相互作用強(qiáng)度有明顯差異。通過分子建模及突變研究發(fā)現(xiàn)這種選擇性可能與自噬受體的LIRmotif的某些特定殘基有關(guān)。進(jìn)一步的細(xì)胞內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明,破壞這種選擇性識(shí)別機(jī)制會(huì)導(dǎo)致Bcl-rambo介導(dǎo)線粒體自噬異常。由于自噬體屬于亞細(xì)胞結(jié)構(gòu),普通光鏡下看不到,因此,直接觀察自噬體需在透射電鏡下。江蘇自噬熒光

對(duì)不同的細(xì)胞,自噬的作用可能不同。相同的細(xì)胞在不同的外部因素作用時(shí),自噬的作用可能不同。在病變發(fā)生的發(fā)展的不同階段,自噬的作用可能不同。病變生長(zhǎng)的早期階段自噬增強(qiáng),是由于此時(shí)病變的血管化作用不足,病細(xì)胞的營(yíng)養(yǎng)供給有限,需要通過自噬為自身提供營(yíng)養(yǎng)。病變進(jìn)入發(fā)展階段后基因變異積累,使包括Beclin1在內(nèi)的眾多抑病基因失活,自噬活力降低。對(duì)單個(gè)細(xì)胞和對(duì)整個(gè)病變阻滯的作用可能不同。自噬功能不全的細(xì)胞易于壞死,但是壞死組織產(chǎn)生的細(xì)胞因子(包括部分生長(zhǎng)因子)反而會(huì)促進(jìn)病變的生長(zhǎng)。江蘇自噬熒光小自噬對(duì)維持細(xì)胞器大小、細(xì)胞膜同態(tài)調(diào)節(jié)器以及細(xì)胞在氮限制條件下的存活率至關(guān)重要。

細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)或阻止后,需對(duì)自噬過程進(jìn)行觀察和檢測(cè),常用的策略和技術(shù)有:1、利用WesternBlot檢測(cè)LC3-II/I比值的變化以評(píng)價(jià)自噬形成自噬形成時(shí),胞漿型LC3(即LC3-I)會(huì)酶解掉一小段多肽,轉(zhuǎn)變?yōu)椋ㄗ允审w)膜型(即LC3-II),因此,LC3-II/I比值的大小可估計(jì)自噬水平的高低。(注意:LC3抗體對(duì)LC3-II有更高的親和力,會(huì)造成假陽(yáng)性。方法2和3需結(jié)合使用,同時(shí)需考慮溶酶體活性的影響。)2、檢測(cè)長(zhǎng)壽蛋白的批量降解:非特異。3、MDC(Monodansylcadaverine,單丹磺酰尸胺)染色:包括自噬體,所有酸性液泡都被染色,故屬于非特異性的。4、CellTrackerTMGreen染色:主要用于雙染色,但其能染所有的液泡,故也是屬于非特異性的。

自噬阻止劑可以通過阻止自噬通路中的某種蛋白來實(shí)現(xiàn)阻止自噬,也可以通過直接擾亂溶酶體功能來阻止自噬,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,后來又發(fā)現(xiàn)其對(duì)SLE等病有效,它們都是通過降低溶酶體酸性、擾亂溶酶體功能來阻止自噬的。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)。在病變的細(xì)胞中也??梢姷阶允尚匀苊阁w。

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)。細(xì)胞自噬通路子實(shí)體首先會(huì)在細(xì)胞中形成杯狀膜結(jié)構(gòu),隨后就會(huì)吞噬指定的細(xì)胞物質(zhì)并進(jìn)行降解,這些膜的形成能被蛋白質(zhì)復(fù)合體機(jī)器所催化,研究者SaschaMartens解釋道,如今我們發(fā)現(xiàn)了參與自噬體形成的多種因子,但截止到目前為止我們并不清楚這些因子是如何聚集在一起啟動(dòng)這些膜的形成的。其中一個(gè)因素就是Atg9蛋白,其重要性顯而易見,但研究者并不清楚其所扮演的關(guān)鍵角色,Atg9存在于胞外小囊泡中,研究者指出,其能形成一種平臺(tái),以便自噬及其能夠組裝形成自噬體,Atg9囊泡在細(xì)胞中非常豐富,這就意味著當(dāng)自噬體被需要時(shí)其就能比較快被招募過來。腫細(xì)胞可通過增強(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)。江蘇自噬熒光

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)。江蘇自噬熒光

雖然自噬促進(jìn)劑和自噬阻止劑在臨床應(yīng)用中有廣闊的前景,但許多分子存在特異性不足的問題,限制了它們的實(shí)際應(yīng)用。例如,mTOR作為細(xì)胞中的一個(gè)重要的能量感受器,調(diào)控自噬只是其下游眾多信號(hào)通路中的一個(gè),故而,旨在改變自噬水平的mTOR阻止劑/激動(dòng)劑,存在許多可能不利于總體療效的副作用,這限制了雷帕霉素在調(diào)整神經(jīng)退行性疾病中的應(yīng)用。又例如,氯喹或羥氯喹可以通過擾亂溶酶體功能阻止自噬,增強(qiáng)化療藥物的作用,但其免疫阻止作用有可能不利于總體的抗病效果。江蘇自噬熒光