细胞自噬与免疫研究进展

细胞自噬是细胞基本的代谢过程,它对维持细胞的生存和组织自稳等发挥着重要作用。自噬形成分为起始、延伸、成熟和终止4个阶段。自噬在不同的阶段均受到来自于细胞内部和外部的诸多调控,多种复合物参与自噬小体的形成。自噬参与了细胞内许多重要的生理活动,如细胞周期调控、细胞增殖、细胞凋亡、干细胞干性的维持、多能性诱导干细胞(i PS)的建立以及对外来病原微生物的清除等过程。近年来,大量的研究表明,自噬参与了淋巴细胞的发育、固有免疫和适应性免疫应答的调节,对机体的免疫反应有着十分重要的调节作用。对自噬在免疫系统中的深入研究将加深我们对免疫机制的认识,为清除病原微生物感染,防治自身免疫性疾病提供新策略和新靶点。     

编者按: 自噬与疾病

自噬是细胞的一个重要生物学功能。细胞通过对自噬底物的识别、自噬囊泡的形成,再经过与溶酶体的融合,清除老化细胞器以及降解长周期蛋白和异常积聚蛋白。因此,自噬在蛋白质的代谢、细胞器更新以及组织发育中有着重要作用,其功能调控直接参与了机体对细胞稳态的维持和对疾病的抵抗。目前已有大量研究表明,自噬与疾病的发生密切相关,如心血管病、肿瘤、炎症和免疫以及神经退行性疾病等。近年来,自噬研究得到了国内外科学家的广泛重视,研究论文的数量直线上升。科技部和国家自然科学基金委均已资助相关课题,这进一步促进了我国在自噬研究领域的发展。我国科学家在自噬的机制和疾病关系研究中也取得了重大进展,许多研究成果已经走在世界前沿。本刊对自噬这一研究领域一直十分关注,为促进对该领域现状及发展的了解,本期汇集了6 篇述评和1 篇研究论文,作为自噬研究专题发表,以飨读者。 本专题主要对自噬与一些相关疾病关系的现状和发展进行了评述,并对自噬研究方法学和基本机制也进行了综述,同时报道了在果蝇脊髓小脑变性3型动物模型中开展的关于自噬与Sir2发挥神经保护作用相关性的研究,反映了目前自噬研究的一个侧面。马泰等主要综述了目前自噬研究的技术和方法进展,评价了自噬的评估指标和这些自噬方法学的应用,提供了一个自噬方法学上的基础交流。吴葩等介绍了PI3K复合物中各组分蛋白与细胞自噬的关系,详细阐述了该通路在细胞自噬调节中的最新研究进展,为这一信号通路研究提供了信息。何云凌等很好地总结了低氧环境诱导线粒体自噬发生的相关分子机制,对参与调节线粒体自噬的重要蛋白进行了系统的描述,为目前人们普遍关注的线粒体自噬与疾病的关系提供了前沿资料。谢凤等对心脏疾病状态下细胞自噬的发生、发展及其对心脏疾病的影响进行了详细的论述,有助于研究者从自噬的角度来探讨心脏疾病的发生发展及其机制。林小龙等围绕当前热点问题对自噬与血管内皮细胞的关系作了描述,介绍了血管内皮细胞在各种药物刺激以及相关蛋白质过表达情况下对于自噬的反应以及所引起的下游应答,探讨了自噬与血管疾病发病的相互关系。向波等介绍了细胞自噬与肿瘤的发生发展的关系,描述了炎症-自噬-肿瘤的相关性以及自噬可能的抑瘤机制。曾爱源等利用果蝇的遗传性脊髓小脑变性3 型模型,研究了Sir2在自噬存在情况下对转基因果蝇的神经保护作用,并发现在自噬抑制后Sir2的保护作用明显减弱,揭示了Sir2通过自噬保护神经元、减缓神经变性蛋白损伤的作用机制。 本刊欢迎和期待更多、更好的有关自噬研究的来稿,以更广泛和深入地促进我国自噬研究领域的发展和学术交流。     

自噬在2 型糖尿病和胰岛β 细胞中作用研究进展

胰岛素分泌缺陷和胰岛素抵抗是2型糖尿病发病的主要机制之一。高血糖和脂质代谢紊乱,是糖尿病发病机制中最重要的获得性因素。最近研究表明自噬在维持内环境稳定,胰岛β细胞数量分泌能力,及对抗胰岛素抵抗等方面有重要作用。本文就自噬的基本概念及在糖尿病发病和维持β细胞功能方面作一综述。     

自噬的相关分子机制

细胞自噬是真核生物中高度保守的一类生物学途径,它通过降解细胞浆内不同组分,维持细胞自身平衡并帮助细胞在应激情况下生存。自噬在生物体生长发育、免疫防御、肿瘤抑制及神经退行性疾病中都有重大的意义。哺乳动物细胞中,自噬过程主要由自噬相关蛋白（Atg）所形成的一系列复合物所调控,这些蛋白质分别在自噬的启动、自噬泡的形成、延伸及成熟和降解过程中发挥重要的作用。在此,本文针对一些重要的自噬相关蛋白质对近年来自噬分子机制的研究进展做一总结。     

细胞自噬在阿尔茨海默症中作用的研究进展

阿尔茨海默症(AD)是一种神经退行性疾病,学习和认知障碍是其主要特征。细胞自噬存在于真核细胞中,异常蛋白质及受损细胞器通过自噬降解。近年来自噬在AD中作用和治疗等方面有了一系列新进展。本文对自噬及其相关的基因、分子、信号通路、功能以及在AD早期阶段变化等方面进行论述,并对自噬在AD发病机制和临床治疗方面进行综述。     

我国科学家发现自噬调控MSC免疫机制

<正>近日,中国科学院上海生科院健康科学研究所张雁云小组在一项研究中,首次揭示了自噬调控间充质干细胞免疫功能的作用及机制。相关研究成果已在线发表于《自噬》杂志。间充质干细胞(MSC)已被用于治疗重症肝病、糖尿病和神经损伤等疾病,但自噬对MSC免疫功能的调控作用及其对疾病干预的影响等目前仍不清楚,这些均涉及到MSC治疗的核心机制。     

自噬的相关分子机制北大核心CSCD

细胞自噬是真核生物中高度保守的一类生物学途径,它通过降解细胞浆内不同组分,维持细胞自身平衡并帮助细胞在应激情况下生存。自噬在生物体生长发育、免疫防御、肿瘤抑制及神经退行性疾病中都有重大的意义。哺乳动物细胞中,自噬过程主要由自噬相关蛋白(Atg)所形成的一系列复合物所调控,这些蛋白质分别在自噬的启动、自噬泡的形成、延伸及成熟和降解过程中发挥重要的作用。在此,本文针对一些重要的自噬相关蛋白质对近年来自噬分子机制的研究进展做一总结。     

酵母中细胞自噬的研究进展

细胞自噬是真核生物中高度保守的一类亚细胞降解途径。它通过降解细胞内组分维持细胞内生理平衡并帮助细胞度过逆境。细胞自噬在生物体生长发育、免疫防御、细胞程序性死亡、肿瘤抑制、预防神经退行性病变等方面有非常重要的作用。酵母是目前细胞自噬研究最充分的模式生物,其中分子机制及其他方面的研究成果对整个真核生物细胞自噬的研究有很关键的作用。本综述旨在对近年来酵母中关于细胞自噬的研究进展和常用检测手段作一概括总结。     

脓毒症性急性肾损伤发病机制

脓毒血症是临床危重患者的常见病因及严重并发症,肾脏作为脓毒血症最易受累的靶器官之一,脓毒症性急性肾损伤(SAKI)的发生严重影响患者的预后并增加死亡率。SAKI的发病过程十分复杂,且发病机制尚未完全阐明,炎症反应、细胞凋亡、氧化应激反应、自噬、非编码RNA等因素均影响SAKI的发生发展。本文就SAKI发病机制的研究进展进行综述,以期为寻找有效治疗SAKI的靶点提供新思路。     

自噬在细菌感染与免疫应答中的作用

自噬是调节细胞生长、发育的一种重要的程序性细胞死亡方式,其作用是一把“双刃剑”:一方面,它可清除病原体,保护机体免受损害;另一方面,有些细菌在进化中形成了独特机制,通过干扰或阻止自噬溶酶体形成等来调控或阻碍自噬,从而利于自身的复制和存活。自噬是天然免疫的重要部分,可通过Toll样受体或黏膜免疫系统等参与对细菌及毒素的应答;细胞免疫的效应细胞可通过分泌细胞因子调节自噬,进而调控获得性免疫应答。在抗胞内菌感染时,自噬在调节Th1/Th2细胞的免疫偏移方面也起关键作用。     

自噬在抵御微生物免疫反应中的功能

在发现初期,自噬被认为是细胞降解自身成分、适应饥饿应急的代谢机制。进一步研究发现自噬对许多生命过程行使重要的调节作用,其中可以调节机体的免疫防御系统。自噬可以直接捕获并清除感染的微生物病原体,也能够与模式识别受体信号通路相互作用,调节天然免疫反应,抵御微生物感染。而且,自噬可通过调节抗原递呈和T细胞的激活,促进抗原特异的获得性免疫。本文旨在讨论自噬调节机体免疫防御的机制,集中于三方面的功能:直接清除微生物;调节天然免疫反应;以及促进获得性免疫的产生。     

鱼类细胞自噬与炎症反应

细胞自噬和炎症反应是先天性免疫的重要组成部分。细胞自噬是通过溶酶体降解自身组分以维持细胞稳态的一种高度保守的代谢过程，在降解受损的细胞器、抵抗病原感染、调节炎症反应等方面具有举足轻重的地位。在过去的几十年里，对酵母和哺乳动物自噬的研究显著增加了人们对自噬及其与人类疾病关系的理解：调节自噬水平可用于预防或治疗神经退行性疾病、炎症性疾病、肿瘤以及各种病原微生物感染。炎症反应是一个高度复杂的生物过程，是机体在受到紫外线、病原体感染、氧化应激以及机械性损伤等刺激下的一种自然防御反应。鱼类作为低等的脊椎动物，其获得性免疫功能较为低下，先天性免疫是其抵御病原体感染的主要防线。相较于高等动物，鱼类细胞自噬研究虽起步较晚，但近些年围绕病原感染引起的自噬现象及机制、自噬相关基因的表达调控等方面已取得较多进展。作为先天免疫的重要组成部分，自噬参与多种鱼类病原感染，而鱼类疾病通常伴随炎症反应的发生。基于此，本文对于鱼类病原感染引起的细胞自噬、炎症反应以及二者之间相关性研究进行系统阐述，以期深入理解鱼类细胞自噬的发生机制及其与炎症反应的相关关系，为全面解析鱼类的免疫机制提供指导，为制定鱼类疾病防控策略提供依据...     

细胞自噬在病毒感染与免疫调节中的作用机制

细胞自噬(autophagy)是一种主要由溶酶体介导的降解通路,作为细胞维持内环境稳态的一种保护性机制,不仅通过将长寿命蛋白和衰老细胞器降解为小肽或氨基酸为细胞提供再生资源,而且也可作为防御机制抵抗病原微生物感染和寄生. 自噬缺失与许多疾病如癌症、心血管疾病等的发生关系密切,在机体生理、病理过程中发挥重要作用. 本文拟就细胞自噬与病毒感染、机体免疫的关系加以综述,以期为研究细胞自噬的发生、参与机体免疫、发挥抗病毒感染作用及其分子机制提供参考,也为进一步研究抗病毒治疗的靶标提供新思路.     

自噬在非酒精性脂肪肝合并糖尿病中的作用

在一系列应激状态下,自噬会作为一种适应性免疫应答反应出现,是细胞的自我保护机制之一。研究表明,在非酒精性脂肪肝病的早期阶段,自噬增加有助于肝内脂质降解,缓解病情;而在后期阶段,自噬增加却会加剧病情发展。胰岛素抵抗可能会促使非酒精性肝病发生糖尿病,β细胞功能缺陷和胰岛素抵抗是2型糖尿病发病的两种最主要病理生理机制。多项研究证实,自噬增加能提高胰岛素敏感性,对维持胰岛β细胞的结构、数量以及功能也有重要作用。旨在阐述自噬在非酒精性脂肪肝病以及非酒精性脂肪肝病合并糖尿病治疗中的作用。     

细胞自噬与肿瘤的关系研究进展

细胞自噬(autophagy)在肿瘤的发生发展过程中扮演着非常重要的角色。自噬作用是细胞的一种自我保护机制,是真核细胞用于清除细胞内聚物及受损细胞器,进而维持细胞内稳态的一种蛋白质降解途径。从细胞自噬的类型及其形成,细胞自噬的分子调控机制,自噬对肿瘤发生及发展、以及治疗耐药等恶性行为的影响,肿瘤中自噬与预后的关联,干预自噬对肿瘤治疗的影响和细胞自噬的研究方法等方面进行综述,以期为肿瘤的治疗提供新思路。     

细胞自噬及其调控病原真菌致病毒力的研究进展

自噬是细胞通过自我降解、重新利用胞内蛋白质和细胞器的过程,有利于帮助生物体抵御饥饿或其他不良环境条件。以酵母等为对象的研究揭示细胞自噬可分为3种类型:巨自噬、微自噬以及分子伴侣介导的自噬,均具有重要的生理功能,其中针对巨自噬的机理研究最为深入广泛。不同自噬相关基因分别组成不同的功能模块,各自调控或完成自噬起始、自噬体形成、泛素化修饰和底物降解等。自噬活性的启动及不同底物的降解受表观遗传、转录、转录后及翻译后等多重调控。针对不同自噬相关基因功能的研究结果表明,不同病原真菌中存在与酵母自噬同源基因既保守又高度分化的生物学功能或效应。与酵母同源基因的生物学效应不同,不同关键自噬基因可分别参与调控病原真菌产孢、菌丝生长、细胞分化、侵染结构成熟,以及致病毒力等。自噬与致病毒力的关联性拓展了病原真菌致病机理的研究范畴,进一步研究病原菌自噬与寄主免疫互作的效应机制具有重要的生物学意义。     

综述: 细胞自噬在肿瘤发生发展中的作用

自噬是保守的细胞防御机制,又是程序性细胞死亡机制．在多种人类肿瘤中存在细胞自噬活性改变．自噬活性降低促进肿瘤的发生和进展．综述了近年来细胞自噬在肿瘤中的研究进展,从基因组不稳定性、炎-癌链转化和演进、致瘤微生 物感染和宿主免疫应答、细胞凋亡途径与自噬的交叉调节等角度探讨自噬抑制肿瘤的机理,以及细胞自噬在肿瘤治疗中的作用．     

细胞自噬与病毒感染关系的研究进展

细胞自噬是一种存在于真核细胞内的溶酶体依赖性降解途径,是细胞的一种先天免疫机制。该机制可帮助细胞对破损细胞器进行降解,并将降解后的生物大分子等营养物质重新提供给细胞进行物质的重新利用。病毒侵入宿主细胞后细胞启动自噬系统进行自我吞噬并以此来保护机体将病毒对机体的损害降到最低。但研究发现部分病毒在侵染宿主细胞后也可利用细胞的自噬机制来加速自身在胞内的复制。由此可见病毒与细胞自噬间的相互作用是一个复杂且多向化的过程。为对自噬与病毒感染之间的关系进行更进一步的探究,本综述从自噬的发生机制、自噬的检测方法、自噬与病毒感染的关系、病毒感染与抗肿瘤作用等方面进行了阐述。     

自噬参与原发性胆汁性胆管炎患者Th17/ Treg免疫失衡的研究

目的:Th17/Treg免疫失衡在原发性胆汁性胆管炎(PBC)的发病机制中起到关键作用。自噬是调节T细胞稳态的重要环节。本研究旨在探索自噬对PBC患者Th17/Treg免疫失衡的影响。方法:选取20例初次诊断的PBC患者,20例健康对照者,收集其外周血单个核细胞(PBMCs)。利用流式细胞术检测PBC患者与健康对照者PBMCs中Th17和Treg细胞分布及其胞内自噬的水平,进一步体外利用氯喹抑制自噬,证实自噬对PBC患者Th17/Treg平衡的影响。结果:相较于健康对照者,PBC患者Th17细胞占CD4~+T比例上升(P0.05),且血清中IL-17含量较高(P0.01);Treg细胞比例下降(P0.05),且血清中TGF-β含量较低(P0.01)。而PBC患者Th17细胞和Treg细胞内自噬水平均升高。另外,体外实验结果证实,自噬抑制剂氯喹能够有效地恢复PBC患者PBMCs中Th17/Treg平衡。结论:异常活化的自噬可导致PBC患者Th17/Treg免疫失衡,抑制自噬能够在体外恢复此平衡。因此,对异常自噬的干预可能将成为PBC疾病治疗的新方法。