相關實驗
實驗承諾函
咨詢記錄
技術文章
城市
時間
江蘇省南通市
2025-09-06 01:46:54
江蘇省南通市
2025-09-05 18:29:07
江蘇省南通市
2025-09-05 18:28:56
北京市
2025-09-05 18:28:47
北京市
2025-09-05 18:28:38
江蘇省南通市
2025-09-05 18:28:25
遼寧省沈陽市
2025-09-05 18:28:21
廣東省東莞市
2025-09-05 18:28:04
北京市
2025-09-05 17:44:37
北京市
2025-09-05 17:44:29
細胞自噬研究背景與過程和特性
自噬是指從粗面內質網的無核糖體附著區脫落的雙層膜包裹部分胞質和細胞內需降解的細胞器、蛋白質等成分形成自噬體（autophagosome），并與溶酶體融合形成自噬溶酶體，降解其所包裹的內容物，以實現細胞本身的代謝需要和某些細胞器的更新。自噬是細胞內成分降解代謝過程中的膜轉運過程，在營養或能量匱乏的條件下被激活。生理和病理狀態下，自噬均是維持機體內穩態的關鍵，自噬的改變與臨床相關的各種疾病，如：神經退行性疾病、腫瘤的發生及放化療抵抗，以及心臟相關的疾病有關。自噬是有利的還是有害的取決于持續時間是否恰當以及被誘導的程度。
圖 1日本科學家大隅良典
自噬的發生在時間上可以分為5個階段：
1.隔離膜形成：細胞質中的線粒體等細胞器首先被稱為“隔離膜”的囊泡所包被,這種“隔離膜”主要來自于內質網和高爾基體。
2.初始自體吞噬泡形成：囊泡最終形成雙層膜結構,即自吞噬體,也稱之為初始自體吞噬泡。
3.中間自體吞噬泡形成：自吞噬體與胞內體融合形成中間自體吞噬泡;
4.降解自體吞噬泡形成：自體吞噬泡的外膜與溶酶體融合形成降解自體吞噬泡；
5.自噬溶酶體降解：由溶酶體內的酶降解自體吞噬泡中的內容物和內膜。
Tips：在整個自體吞噬過程中,細胞質和細胞器都受到破壞,最明顯的是線粒體和內質網受損。雖然自體吞噬并不直接破壞細胞膜和細胞核,但是有證據表明,在最初斷裂或消化后,細胞膜和細胞核會最終變成溶酶體以消化和分解自身。
圖 2自噬過程
特性
1.自噬的誘因 ：細胞正常情況下很少發生自噬，除非有誘發因素的存在。來自于細胞外的（如外界中的營養成分、缺血缺氧、生長因子的濃度等），也有細胞內的（代謝壓 力、衰老或破損的細胞器、折疊錯誤或聚集的蛋白質等）。由于這些因素的經常性存在，因此，細胞保持了一種很低的、基礎的自噬活性以維持自穩。
2.自噬的時間 ：自噬的過程過程很快，被誘導后8min即可觀察到自噬體形成，2h后自噬溶酶體基本降解消失。這有利于細胞快速適應惡劣環境。
3.自噬的可誘導特性 ：表現在2個方面，第一是自噬相關蛋白的快速合成，這是準備階段。第二是自噬體的快速大量形成，這是執行階段。
4.自噬的批量降解 ：這是與蛋白酶體降解途徑的顯著區別。
5.自噬的非特異性 ：由于自噬的速度要快、量要大，因此特異性不是首先考慮的，這與自噬的應急特性是相適應的。
6.自噬的保守性 ：由于自噬有利于細胞的存活，因此無論是物種間、還是各細胞類型之間（包括腫瘤細胞），自噬都普遍被保留下來。由于自噬研究的歷史關系，很多基因在 酵母和哺乳動物中有不同的命名。
細胞自噬的分類
根據細胞物質運到溶酶體內的途徑不同，自噬分為以下幾種。
大自噬 由內質網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容物；
分子伴侶介導的自噬（CMA） ：胞質內蛋白結合到分子伴侶后被轉運到溶酶體腔中，然后被溶酶體酶消化。CMA 的底物是可溶的蛋白質分子，在清除蛋白質時有選擇 性，而前兩者無明顯的選擇性。
小自噬 ：溶酶體的膜直接包裹長壽命蛋白等，并在溶酶體內降解；
內體微自噬 ：許多透過細胞吞噬的物質，會先形成內體（endosome），然后跟溶酶體融合并且進行消化。
：目前研究的較多的是大自噬，其中2016年Shelley L. Berger等在Nature發表名為“Autophagy mediates degradation of nuclear lamina”的文章 ，首次提出了核 自噬參與調控核纖層的降解：哺乳動物細胞中，在致瘤性的誘導條件下會激發LC3與LaminB1蛋白結合并誘發核自噬，饑餓和雷帕霉素并不能誘導哺乳動物核自噬的 發生。
圖 3自噬的分類
自噬的分子調控
圖 4營養饑餓中自噬反應的分子調控（起始-執行-終止）
營養缺乏導致mTORC1失活，從溶酶體膜游離，激活許多翻譯后修飾促進ULK和VPS34復合物的活化(即自噬起始)。一旦ULK和VPS34復合物被激活，自噬的執行程序被允許（即自噬的執行）。自噬終止：由E3泛素連接酶執行的ULK和BECLIN-1活性復合物介導完成。此外，由溶酶體消化產生的氨基酸重新激活mTORC1，它能夠反過來抑制自噬發生。（來自綜述：Emerging Mechanismsin Initiating and Terminating Autophagy）
細胞自噬的藥物干預
Tips：血清饑餓/氨基酸饑餓/葡萄糖饑餓等饑餓手段均可誘導不同機制調控的自噬發生。
電鏡觀察—自噬研究最直觀的檢測手段。
RFP-GFP-LC3自噬雙標腺病毒 。
MDC自噬染色 — 自噬酸性囊泡的著色
LC3- I（包漿型）到LC3- II（自噬體膜型）的轉換
電話：400-691-6686
在線時間：8:00-24:00
微信關注公眾號
湘公網安備