自噬与疾病:1、自噬与代谢:自噬能清理不正常构型的蛋白质,并消化受损和多余的细胞器,是真核细胞中普遍存在的降解/再循环系统。在细胞新陈代谢、结构重建、生长发育中起着重要作用。在饥饿和新生儿早期,自噬作用明显加强,自噬体明显增多。2、自噬与**:细胞自噬与**的关系十分复杂,目前尚未完全阐明。一方面,正常细胞自噬增强,可表现出阻止**发生的功能;与此相反,阻止细胞自噬有潜在的致瘤可能。另一方面,**细胞也可通过增强细胞自噬来对抗由缺氧、代谢产物、诊治药物诱导的应激反应。大自噬,也就是通常说的自噬,是真核细胞蛋白降解的途径之一。浙江GFP-LC3单荧光自噬慢病毒
自噬是一个吞噬自身细胞质蛋白或细胞器并使其包被进入囊泡,并与溶酶体融合形成自噬溶酶体,降解其所包裹的内容物的过程,借此实现细胞本身的代谢需要和某些细胞器的更新。自噬在机体的生理和病理过程中都能见到,其所起的作用是正面还是负面的尚未完全阐明,对瘤子的研究尤其如此,值得关注。自噬是由Ashford和Porter在1962年发现细胞内有“自己吃自己”的现象后提出的,是指从粗面内质网的无核糖体附着区脱落的双层膜包裹部分胞质和细胞内需降解的细胞器、蛋白质等成分形成自噬体,并与溶酶体融合形成自噬溶酶体,降解其所包裹的内容物,以实现细胞本身的代谢需要和某些细胞器的更新。江西自噬整体实验在整个自体吞噬过程中,细胞质和细胞器都受到破坏,较明显的是线粒体和内质网受损。
子实体首先会在细胞中形成杯状膜结构,随后就会吞噬指定的细胞物质并进行降解,这些膜的形成能被蛋白质复合体机器所催化,研究者SaschaMartens解释道,如今我们发现了参与自噬体形成的多种因子,但截止到目前为止我们并不清楚这些因子是如何聚集在一起启动这些膜的形成的。其中一个因素就是Atg9蛋白,其重要性显而易见,但研究者并不清楚其所扮演的关键角色,Atg9存在于胞外小囊泡中,研究者指出,其能形成一种平台,以便自噬及其能够组装形成自噬体,Atg9囊泡在细胞中非常丰富,这就意味着当自噬体被需要时其就能比较快被招募过来。
自噬与瘤子的关系可能是双重的:对不同的细胞,自噬的作用可能不同。相同的细胞在不同的外部因素作用时,自噬的作用可能不同。在瘤子发生了发展的不同阶段,自噬的作用可能不同。瘤子生长的早期阶段自噬增强,是由于此时瘤子的血管化作用不足,病细胞的营养供给有限,需要通过自噬为自身提供营养。瘤子进入发展阶段后基因变异积累,使包括Beclin1在内的众多抑病基因失活,自噬活力降低。对单个细胞和对整个瘤子阻滞的作用可能不同。自噬功能不全的细胞易于坏死,但是坏死组织产生的细胞因子(包括部分生长因子)反而会促进瘤子的生长。由于自噬体属于亚细胞结构,普通光镜下看不到,因此,直接观察自噬体需在透射电镜下。
Bcl-2家族蛋白在凋亡和自噬间起到关键性双重调控作用。它们可分为3个亚类:共有BH1-BH3结构域的促凋亡执行蛋白Bax、Bak;共有BH1-BH4结构域的抗凋亡蛋白Bcl-2、Bcl-xL、Mcl-1;只有BH3结构域的促凋亡蛋白Bad、Noxa、BNIP3、Bid、Bim、Puma等。抗凋亡蛋白Mcl-1降解被发现是自噬唤醒的早期事件。而Beclin-1是迄今发现的唯独与酵母自噬基因同源的哺乳动物自噬基因,被证实也是一种BH3-only蛋白,可与Bcl-2抗凋亡蛋白结合直接调控自噬和凋亡。当它与Bcl-2/Bcl-xL结合构成Beclin-1:Bcl-2/Bcl-xL复合体时可阻止Beclin-1唤醒自噬,但当Bcl-2促凋亡蛋白竞争性结合Bcl-2/Bcl-xL时则Beclin-1被释放诱发自噬。Beclin-1依赖性调节自噬的另一机制是通过caspase-3剪切Beclin-1而阻止自噬。其它BH3-only促凋亡蛋白如Bad、BNIP3、Puma和BH3结构域模拟物也被发现可通过竞争性结合Bcl-2/Bcl-xL释放Beclin-1,诱导自噬。自噬是细胞蛋白降解的机制之一。江西自噬整体实验
在病变的细胞中也常可见到自噬性溶酶体。浙江GFP-LC3单荧光自噬慢病毒
细胞经诱导或阻止后,需对自噬过程进行观察和检测,常用的策略和技术有:1、利用WesternBlot检测LC3-II/I比值的变化以评价自噬形成自噬形成时,胞浆型LC3(即LC3-I)会酶解掉一小段多肽,转变为(自噬体)膜型(即LC3-II),因此,LC3-II/I比值的大小可估计自噬水平的高低。(注意:LC3抗体对LC3-II有更高的亲和力,会造成假阳性。方法2和3需结合使用,同时需考虑溶酶体活性的影响。)2、检测长寿蛋白的批量降解:非特异。3、MDC(Monodansylcadaverine,单丹磺酰尸胺)染色:包括自噬体,所有酸性液泡都被染色,故属于非特异性的。4、CellTrackerTMGreen染色:主要用于双染色,但其能染所有的液泡,故也属于非特异性的。浙江GFP-LC3单荧光自噬慢病毒
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