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。在病变发生的发展的不同阶段,自噬的作用可能不同。病变生长的早期阶段自噬增强,是由于此时病变的血管化作用不足,病细胞的营养供给有限,需要通过自噬为自身提供营养。病变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病变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)反而会促进病变的生长。自噬和细胞周期调控都是极其动态的基本生物学过程,而自噬在细胞周期调控中的功能与分子机制还不清楚。江苏GFP-LC3单荧光自噬
自噬的步骤可以大概总结为下面四步:步骤1:细胞接受自噬诱导信号后,在胞浆的某处形成一个小的类似「脂质体」样的膜结构,然后不断扩张,但它并不呈球形,而是扁平的,就像一个由2层脂双层组成的碗,可在电镜下观察到,被称为Phagophore,是自噬发生的铁证之一。步骤2:Phagophore不断延伸,将胞浆中的任何成分,包括细胞器,全部揽入「碗」中,然后「收口」,成为密闭的球状的autophagosome,即「自噬体」。电镜下观察到自噬体是自噬发生的铁证之二。有2个特征:一是双层膜,二是内含胞浆成分,如线粒体、内质网碎片等。步骤3:自噬体形成后,可与细胞内吞的吞噬泡、吞饮泡和内体融合(这种情况不是必然要发生的)。步骤4:自噬体与溶酶体融合形成autolysosome,期间自噬体的内膜被溶酶体酶降解,二者的内容物合为一体,自噬体中的「货物」也被降解,产物(氨基酸、脂肪酸等)被输送到胞浆中,供细胞重新利用,而残渣或被排出细胞外或滞留在胞浆中。浙江单荧光自噬慢病毒包装自噬的一大功能是清理细胞内受损的细胞器或错误折叠的蛋白质。
在研究自噬与凋亡的关系时,人们发现细胞死亡前胞浆中存在大量的自噬体或自噬溶酶体,但这样的细胞缺乏凋亡的典型特点,如核固缩),核破裂、细胞皱缩、没有凋亡小体的形成等,被称为自噬样细胞死亡,它是一种新的细胞程序性死亡,为了与凋亡区别,被命名为TypeIIcelldeath,相应的,凋亡为TypeIcelldeath,坏死为TypeIIIcelldeath。尽管这样,但对于自噬是否是细胞死亡的直接原因目前还存在比较大的争议。到底是Celldeathbyautophagy(自噬引起死亡)还是Celldeathwithautophagy(死亡时有自噬发生,但不是直接原因)?对此,自噬研究领域“大牛”级**LevineBeth在一篇nature的Review中表达了自己的观点。由于在形态学上2者无明显区别,但通过阻断自噬,观察细胞的结局可区分开来:Celldeathbyautophagy细胞存活,而Celldeathwithautophagy细胞死亡。自噬既能阻止也能促进细胞凋亡,两种反应在生物体内普遍存在。
当化疗、放疗后,**细胞会产生大量的破损细胞器、损坏的蛋白质等有害成分,而此时提高自噬活性可及时清理这些有害物质,并提供应急的底物和能量为修复受损DNA赢得时间和条件.由于自噬减少了**细胞在代谢应激时发生坏死的机会,而对于**细胞群体而言,需要一部分细胞发生坏死,以引发适度的炎症(有利于血管的长入、吸引免疫细胞分泌生长因子等)。研究发现,比较多类型的**在代谢应激时会组成性活化PI3K信号以阻止自噬(由于凋亡通路已受阻,阻止自噬会促进坏死),但具体机制尚不清楚。许多经典的凋亡信号通路或蛋白被发现与自噬调控之间存在着复杂的交织。
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,故也是属于非特异性的。线粒体自噬通过自噬降解胞内受损或多余的线粒体,是维持细胞稳态的关键机制之一。苏州GFP-LC3单荧光自噬慢病毒
自噬是普遍存在于真核细胞的现象,并且可分为巨自噬、微自噬和分子伴侣介导的自噬三大类。江苏GFP-LC3单荧光自噬
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