自噬体膜的来源

细胞自噬是指细胞通过自噬-溶酶体(autolysosome)降解变性蛋白聚集物和受损细胞器的过程. 自噬对于细胞内环境的稳态、物质的平衡、胚胎发育以及疾病的发生发挥重要作用. 在电镜下观察,自噬体膜是一个双层脂质膜结构. 细胞中因缺乏除了自噬相关蛋白9 (autophagy-related protein 9,ATG9)以外的自噬体膜相关蛋白,故难以确定自噬体膜的来源. 自噬体膜的来源也因此成为目前自噬研究领域的热点问题. 关于自噬体膜的来源,学术界存在两种观点：一种认为自噬体膜是细胞在自噬体组装位点(pre-autophagosomal structure, PAS)重新合成的;另一种观点则认为自噬体膜来源于细胞已有的某些细胞器(如内质网、高尔基体、内吞体、质膜和线粒体). 该文综述了近年有关自噬体膜来源于细胞已有的某些细胞器的研究进展,旨在为相关领域的研究提供参考.     

小鼠缺血性脑损伤模型急性期海马SIRT3与自噬相关蛋白表达水平的相关性分析

摘要 目的：观察小鼠缺血性脑损伤模型急性期海马区域沉默信息因子3(SIRT3)和自噬相关蛋白的表达,并探讨两者的相关性。方法：选择C57BL/6J小鼠,采用大脑中动脉阻塞(MCAO)法建立缺血性脑损伤模型,并将小鼠随机分为假手术组(sham)和模型组(MCAO)。缺血性脑损伤急性期(6h),采用间接免疫荧光法观察小鼠海马CA1、CA3和DG区域SIRT3的表达,应用蛋白印迹法检测SIRT3、自噬相关蛋白LC3 I/II和Beclin-1的表达,而后用Spearman相关性分析明确SIRT3和LC3-II、Beclin-1表达的相关性。结果：海马各区域SIRT3阳性细胞数量在损伤后明显增多(P<0.05),且SIRT3蛋白表达也相对上调(P<0.05);损伤后自噬相关蛋白LC3-II和Beclin-1表达亦增高(P<0.05);Spearman相关性分析发现SIRT3与自噬相关蛋白LC3-II、Beclin-1表达均呈显著正相关(P<0.05)。结论：小鼠缺血性脑损伤模型急性期海马区域SIRT3和自噬相关蛋白的表达具有显著相关性,SIRT3对海马区域自噬的调节可能有重要作用。     

线粒体自噬的研究进展

线粒体自噬(mitophagy)是指细胞通过自噬机制选择性清除多余或损伤线粒体的过程,对于线粒体质量控制以及细胞生存具有重要作用。在线粒体自噬的过程中,线粒体自噬受体FUNDCl、Nix、BNIP3,接头蛋白OPTN、NDP52以及去泛素化酶UPS30、UPS8等发挥了重要的调控作用。近年来,研究发现线粒体自噬与神经退行性疾病、脑损伤以及胶质瘤相关。因此,研究线粒体自噬的分子机制具有重要意义。本文就与哺乳动物相关的线粒体自噬分子机制及最新研究进展做一综述。     

综述: 细胞自噬的研究方法

细胞自噬的研究是目前生物医学领域热点之一,广泛参与各种生理和病理过程．目前普遍采用的自噬检测方法包括电镜、免疫荧光、蛋白质印迹等方法检测自噬体及其标志蛋白．研究的深入对自噬的检测方法也提出了更高的要求,自噬功能障碍包括自噬体形成和降解障碍,因此,准确全面地评估自噬不仅包括自噬体的检测,还包括动态观察整个自噬性降解的过程是否顺畅(即自噬潮分析)．另外,通过药物或基因干预技术来人为地调控自噬以观察其在体内体外模型中的作用也是自噬分析的重要内容．需要注意的是,任何一种方法单独应用均不能作为自噬的依据,对任何方法得到的结果进行解释时必须慎重,特别是不能将自噬体的增多减少或自噬相关蛋白表达的高低等同于自噬的增强或减弱．     

Atg11的功能研究进展

Atg11利用自身众多螺旋结构域作为支架蛋白,主要介导选择性自噬过程中自噬体的形成.选择性自噬可特异性清除损坏的生物大分子和细胞器,在真核生物的胞内物质周转及细胞器质量控制中起重要作用.本文首先介绍了Atg11的结构特点,其次重点介绍了Atg11在3种选择性自噬(细胞质到液泡靶向(Cvt)途径、过氧化物酶体自噬和线粒体自噬)中的作用,最后概括了Atg11的其他功能.本文系统总结了近几年关于Atg11的研究进展,以期为自噬体形成机制研究及Atg11在自噬体形成过程中的功能研究提供参考.     

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。     

基于自噬溶酶体形成机制调控缺血性脑卒中后神经元自噬流

脑卒中是由脑血管阻塞或出血引发的急性脑血管病，约84%的临床脑卒中患者由脑缺血引起。研究表明，自噬广泛参与并显著影响脑卒中病理生理进程。自噬是一个将陈旧蛋白质、损伤细胞器及多余胞质组分等呈递给溶酶体进行降解的代谢过程，其包括自噬的激活、自噬体的形成和成熟、自噬体与溶酶体融合、自噬产物在自噬溶酶体内消化和降解等过程。自噬流通常被定义为自噬/溶酶体信号机制。最近发现，自噬流障碍是导致缺血性脑卒中后神经元损伤的重要原因，而在自噬过程中任一步骤发生障碍均可导致自噬流损伤。本文重点对自噬体-溶酶体融合的机制，以及该机制在缺血性脑卒中后发生障碍的致病机理进行详细阐述，以期基于自噬体-溶酶体融合机制对神经元自噬流进行调节，进而诱导缺血性脑卒中后的神经保护。本文可为脑卒中病理机制研究指明方向，为脑卒中治疗探寻新的线索。     

缺血性脑卒中后神经元自噬流障碍的病理机制研究进展

自噬是一个将损伤细胞器、陈旧蛋白、多余胞质组分甚至病原体等通过自噬体呈递给溶酶体进行降解的细胞内代谢过程。它包括自噬启动、自噬体形成、自噬体-溶酶体融合和自噬底物在自噬溶酶体内降解和清除4个步骤。当这些过程呈连续通畅状态则可称为自噬流,自噬/溶酶体信号通路中某一或某些步骤发生阻滞均可导致自噬流障碍。众多研究表明,脑卒中后自噬流障碍是导致脑卒中后缺血半影区神经元损伤的重要原因。本文总结了缺血性脑卒中后神经元自噬流障碍的病理机制研究进展,并介绍了目前改善神经元自噬流障碍方法的研究进展,为深入探究脑卒中病理损伤机制提供参考。     

线粒体自噬的研究进展

线粒体自噬（mitophagy）是指细胞通过自噬的机制选择性地清除线粒体的过程。选择性清除受损伤或功能不完整的线粒体对于整个线粒体网络的功能完整性和细胞生存来说十分关键。线粒体自噬的异常和很多疾病密切相关,因此对于线粒体自噬的具体分子机制以及生理意义研究有很重要的生物学意义。线粒体自噬的研究是目前生物学领域的研究热点,该文主要综述了近年来在线粒体自噬领域取得的研究进展,旨在为相关领域的研究提供参考。     

溶酶体途径在细胞自噬过程中的功能意义

溶酶体具有高度保守的异质性,是细胞自噬的关键细胞器。细胞质中的蛋白质和细胞器最终在溶酶体降解,故溶酶体在维持细胞结构和功能的平衡方面起着重要生理作用。通过自噬溶酶体途径,细胞可清除某些病原体并参与抗原呈递。细胞自噬与异噬经溶酶体密切联系。自噬过程中溶酶体功能障碍与某些疾病和衰老等相关。对细胞自噬的溶酶体途径及其功能意义作了概述。     

浮游植物细胞自噬作用特点及研究方法

自噬(Autophagy)是真核生物细胞中一类高度保守的、依赖于溶酶体或液泡途径对胞质蛋白和细胞器进行降解的生物学过程。细胞自噬除维持细胞稳态外,在细胞响应各种外界胁迫中也发挥重要作用。近年来,陆续发现浮游植物能够通过细胞自噬应答众多环境胁迫,并在浮游植物细胞中鉴定出了类似于哺乳动物细胞中的核心自噬功能单位。自噬作为一种独特的程序性细胞死亡(PCD)形式,对浮游植物遭受胁迫后的个体存活及种群延续具有至关重要的作用。因此,细胞自噬也将成为浮游植物研究领域的一个新的着力点。主要综述了浮游植物细胞中自噬的保守性、诱导因素、调控机制、自噬与凋亡的交互作用以及浮游植物自噬研究方法等研究进展。     

鳞翅目昆虫中自噬相关分子Atg8的研究进展

自噬是细胞通过溶酶体自主降解以实现细胞内物质循环利用的过程,在昆虫细胞分化和个体发育中起着重要作用。鳞翅目昆虫属于完全变态昆虫,会通过自噬和凋亡完成蜕变重建过程,是研究自噬机制的模式生物。自噬相关蛋白Atg8是哺乳动物微管相关蛋白1轻链3的同系物,是自噬相关蛋白的核心蛋白家族,对自噬小体形成、膜的延伸、特定物质识别等具有重要意义。文中就鳞翅目昆虫Atg8在自噬信号通路中的作用、Atg8结构特点、Atg8表达分布及Atg8-PE/Atg8水平与自噬活性关系进行了综述。Atg8-PE是自噬信号通路中两个类泛素结合系统之一,在自噬中起着关键作用。序列分析表明,鳞翅目昆虫Atg8与其他真核生物同源蛋白的整体结构相似,尤其与其他昆虫同源蛋白的氨基酸序列高度一致,体现了Atg8的高度保守性。鳞翅目昆虫发育不同阶段,Atg8在中肠、唾液腺、卵巢、脂肪体、丝腺等器官中的表达分布各不相同。并且,Atg8在核质中分布也存在差异,Atg8在细胞核与细胞质之间的穿梭可能存在蛹化前阶段的某些细胞中。通过检测Atg8-PE在细胞内的表达水平或Atg8含量的变化,可以评价细胞自噬的发生程度。     

自噬与缺氧缺血性脑损伤

自噬是生物体内高度进化保守的生理机制,包括自噬体形成、自噬体与溶酶体结合以及自噬体降解等过程。生理条件下,自噬主要负责清理细胞内衰老的细胞器及长寿命蛋白,对维持细胞及生物体的自稳状态至关重要。同时,自噬也与许多疾病的发生和发展密切相关,但具体的作用与机制尚不十分明确。以脑卒中为代表的缺氧缺血性脑损伤与自噬的关系是近年来的研究热点,关于自噬在其中的作用与机制尚无定论。本文就自噬在缺氧缺血性脑损伤中的激活、发挥的作用及其机制进行综述,旨在为相关领域的研究提供参考。     

细胞自噬在斑马鱼中的研究进展

细胞自噬是一种维持细胞内稳态的重要方式,并被发现与许多人类疾病相关。由于其具有重大的理论研究价值和潜在应用前景,是近年来生命科学领域的热点之一。细胞自噬的功能与机制在物种间是高度保守的,对它的研究已在多种模式生物中展开。斑马鱼是一种常用的脊椎模式动物,具有影像学、遗传学和发育生物学等学科研究的优势,也可用于高通量药物筛选,是研究细胞自噬的理想材料。目前在斑马鱼中展开的细胞自噬相关研究取得了很多进展。本研究首先简要地描述了自噬的发生过程,重点综述应用于斑马鱼中的自噬检测方法,以及利用斑马鱼模型进行的与自噬相关人类疾病的研究。     

自噬过程的晚期阶段

自噬是高度保守的细胞内降解途径.在此过程中,部分细胞质和细胞器被双层膜的囊泡包裹形成自噬体,随后与溶酶体融合并降解被吞噬的物质.降解产物被释放到细胞质中重新用于必需的物质和能量合成.本文主要关注自噬的晚期阶段,即从自噬体合成结束到溶酶体再生过程.通过对这一过程相关基因及蛋白产物的研究,初步揭示了此过程的分子机制.     

自体吞噬———Ⅱ型程序性死亡

自噬 (autophagy) 是广泛存在于真核细胞内的一种溶酶体依赖性的降解途径,在饥饿的条件下,它可以调节细胞内长寿命蛋白和细胞器的降解,降解产物再被细胞重新利用 . 因此自噬在细胞发育、细胞免疫、组织重塑及对环境适应等方面有着十分重要的作用 . 近来发现,自噬还参与降解病原微生物、抵御感染的过程,称之为异噬 . 对自噬的分子机制和调节以及其在生理病理过程中的作用进行相应讨论 .     

自噬在阿尔茨海默症治疗中的研究进展

自噬(autophagy)是生物体活细胞用来维持自身平衡稳定的一个保守进程。已有研究表明,自噬与阿尔茨海默症(Alzheimer’s disease,AD)密切相关,并可能在AD的病程中起着关键作用。然而,迄今为止,其完整的作用机制仍未能得到深入的研究,自噬在AD中起到的作用仍然存在许多争议。近几年关于自噬在AD中作用和治疗方面有了一系列研究进展,陆续发现了一些能够通过调节自噬而改善AD的治疗手段,为相关的研究领域提供了一个新的认识和展望的平台。现就自噬在AD中的作用机制和相关治疗方法作一简要综述。     

自噬相关基因ATG5在感染和炎症性疾病中的作用

自噬对生物体维持细胞内环境具有至关重要的作用。目前已经证实自噬广泛参与多种疾病的发生发展过程,例如肿瘤、免疫性疾病以及炎症性疾病等,其与炎症性疾病相关性更加密切,也是近年来的研究热点。自噬相关基因(ATGs)参与调节自噬的许多方面,其中ATG5主要参与自噬小体的双层膜弯曲,对自噬的发生起决定性作用。本文主要概述近年研究发现ATG5在炎症性疾病中的机制,并探讨自噬其作为炎症性疾病治疗方向的可能性,为炎症性疾病的诊治提供新的思路。     

转录因子在白念珠菌自噬过程中的调控机制CSCD

自噬是细胞内主要的降解途径之一,是一个高度保守的动态过程,对于真核细胞的适应、分化和发育具有重要作用,自噬在白念珠菌中影响着菌株的代谢和毒力,可增强菌体的存活能力。自噬调节失衡与多种疾病相关,需在多个水平受到精确调控,以维持细胞内稳态平衡。白念珠菌的毒力致病与自噬过程中关键转录因子的异常表达调控密切相关。该文主要概括了自噬的主要阶段及相关机制,并说明自噬过程中主要转录因子可能的作用机制,以了解白念珠菌自噬中的转录调控机制,为白念珠菌未来的治疗提供新的方向。     

自噬的前世今生

自噬是细胞通过溶酶体（或液泡）分解自身组分以达到维持细胞内正常生理活动及稳态的一种细胞代谢过程。自噬作为一种在真核生物中保守存在的细胞通路,与人类的疾病与健康息息相关。2016年,诺贝尔生理学或医学奖颁发给为自噬通路研究做出过卓越贡献的日本生物学家大隅良典（Yoshinori Ohsumi）。本文其一旨在通过介绍自噬及自噬相关基因的发现细节,带领读者了解自噬被发现和阐释的历程;其二旨在通过介绍自噬起始的相关机制及自噬与疾病的联系,引导读者对于自噬生理功能有更深入的理解;最后本文还提出了一些自噬领域目前尚待进一步研究的方向,供读者参考。