天麻大型细胞消化蜜环菌过程中溶酶体小泡的作用

蜜环菌(Armillaria mellea Fr.)菌丝由天麻(Gastrodia elata Bl.)皮层细胞经纹孔侵入大型细胞。初期大型细胞的原生质膜凹陷,同时细胞壁产生乳突状加厚阻止菌丝侵入。当菌丝侵入大型细胞以后,凹陷的质膜将菌丝紧密包围,大量由单位膜围成的小泡聚集在其周围。随后这些小泡的膜与质膜融合并将其内含物释放到菌丝周围的空间中,凹陷质膜逐渐膨大成为一个包围菌丝的消化泡。小泡和消化泡中均具酸性磷酸酶活性反应产物,证实其分别相当于植物溶酶体系统中的初级和次级溶酶体。菌丝在消化泡中被彻底消化。     

溶酶体膜上的离子通道

溶酶体是真核细胞中广泛存在的一种囊泡状细胞器,其内部含有多种酸性水解酶,是细胞降解生物大分子的主要位点.在溶酶体膜上也存在多种不同类型的蛋白质,包括离子通道、转运体、结构蛋白、酶等,其中离子通道蛋白由于他们在溶酶体离子动态平衡和跨膜转运、溶酶体膜电位和pH以及细胞营养代谢水平的调控中的重要作用,受到越来越多的关注,多种溶酶体离子通道也被相继鉴定出来.本文简要综述了近年来关于不同类型溶酶体膜离子通道蛋白的研究工作,阐述这些离子通道的特性、功能调控和在溶酶体生理活动中的作用.     

溶酶体和疾病

溶酶体广泛存在于除细菌以外的各种细胞中,其中含有约60多种酸性水解酶。溶酶体与许多疾病的发生有着极为密切的关系,例如炎症、矽肺、肿瘤、尤其是先天性溶酶体缺陷等疾病都与溶酶体机能异常有关。 (1)溶酶体过载与先天性溶酶体病溶酶体过载是溶酶体的机能障碍。当细胞摄入过多或摄入了不能被消化的物质,如葡聚糖等,或因溶酶体的酶活力降低,致使溶酶体内聚集了大量不能被消化的底物,结果次级溶酶体储积在细胞中。溶酶体过载现象在衰老和病理情况下都可以出现,也可以由服用某些药物引起溶酶体酶的活性被抑制,或促进细胞内分解代谢的加剧而引起。     

氯化镨在小鼠肝脏细胞中形成含镨致密体

本实验给小鼠4次注射氯化镨(总剂量为200mg/kg)后,光镜发现肝细胞呈嗜酸变性或空泡变性,肝细胞与枯否细胞中酸性磷性酶阳性的溶酶体增多。电镜观察到肝细胞出现程度不同的核变形、内质网扩张、糖原缺乏、溶酶体含较多高电子密度微粒。肝细胞与枯否细胞中均出现由高电子密度微粒聚集形成的致密体,应用X射线微区分析术可测到镨特征性能谱峰。     

大鼠睾丸间质细胞的自体吞噬活动

本文结合超微结构和细胞化学观察,研究大鼠睾丸间质细胞(Leydig细胞)中溶酶体的结??构与功能。观察结果表明,大鼠睾丸间质细胞中高尔基体非常发达,在高尔基体的成熟面存在着CMP酶阳性反应的GERL系统,说明这种细胞有不断产生溶酶体的能力。细胞化学结果也证实在睾丸间质细胞有较多的初级和次级溶酶体。睾丸间质细胞不仅有较多的溶酶体,而且还有相当数量的自噬小体,存在着活跃的自体吞噬活动。自噬小体的界膜来源于特化的光面内质网或高尔基体膜囊,包围的内容物主要是光面内质网和少量线粒体。当自噬小体与溶酶体融合后即成为自体吞噬泡,由于酶的消化作用,自体吞噬泡内的细胞器有一系列形态变化。根据CMP酶细胞化学反应,可以区分自噬小体和自体吞噬泡,后者是一种次级溶酶体,呈CMP酶阳性反应。睾丸间质细胞是分泌雄性激素的内分泌细胞,其光面内质网和线粒体在类固醇激素分泌中起重要作用,自体吞噬活动的结果是去除部分内质网和线粒体,可能在细胞水平上起着对雄性激素分泌的调节作用。     

线状溶酶体的电镜细胞化学观察

用电镜酸性磷酸酶(acid phosphatase ACPase)细胞化学方法,在半薄切片上(厚1.5～2.0μm)观察到小鼠肝细胞、胰腺外分泌细胞、小肠上皮细胞内含有ACPase反应阳性的线状溶酶体(nematolysosome),脾脏的淋巴细胞和胸腺细胞中类似的结构则没有观察到。本文描述了线状溶酶体的形态、分布等特点。     

蜜环菌侵染天麻皮层过程中酸性磷酸酶的细胞化学研究

被蜜环菌(Armillaria mellea)侵染的天麻(Gastrodia elata B1.)皮层中,由外至内形成三种类型的染菌细胞:菌丝结细胞、空腔细胞和消化细胞。外部两类细胞中的酸性磷酸酶定位显示,一些位于空腔细胞或衰老的菌丝结细胞中的菌丝内部逐渐产生大量酸性磷酸酶,随后菌丝发生自溶。这两类细胞中未发现明显的释放水解酶消化菌丝的现象。当菌丝进入消化细胞以后,情况与此不同,大量包含酸性磷酸酶的微小颗粒出现在菌丝周围,随后这些酶颗粒相互融合,形成包围菌丝的消化泡,菌丝被溶酶体水解酶所消化。最后消化泡变为包含代谢废物的残体。     

溶酶体

溶酶体是普遍存在于细胞内的一种细胞器。它外面由一层膜包绕,内含多种酸性水解酶,可以水解构成细胞或细胞所产生的几乎一切大分子。溶酶体酶在颗粒内质网膜上的核糖体上合成,合成后,经由内质网到达高尔基氏复合器,在这里,经过进一步加工、包装而成为溶酶体。溶酶体可与细胞内外多种来源的囊泡融合,并可在一定条件下分泌到细胞外。通过这些方式,溶酶体参与细胞的营养、防御、细胞成分的更新、组织或器官的发育或生理上的复故等一系列生理过程,并与很多病理过程有着密切联系。     

细胞自噬进程的分子信号通路研究进展

细胞自噬是广泛存在于真核细胞内的一种胞内物质降解途径。细胞内的待降解蛋白复合物、受损伤细胞器以及入侵的病原体等被自噬泡包裹后运送至溶酶体,然后被溶酶体酸性水解酶消化,并释放到胞浆中以维持细胞的自我稳态。随着2016年诺贝尔生理医学奖授予自噬研究领域的学者,自噬研究越来越受到科研人员的重视。本文整理总结了自噬进程中的自噬信号调节、自噬体以及自噬溶酶体形成过程,同时也讨论了自噬过程中相关的分子信号通路。     

原代培养脊髓神经元线状溶酶体与细胞骨架蛋白-纽蛋白关系的研究

目的研究原代培养脊髓神经元线状溶酶体(nematolysosome)的形成与分布及其与细胞骨架蛋白-纽蛋白(vinculin)的关系.方法用细胞松弛素D(cytochalasin D,CD)及佛波醇酯(phorbol myristate acetate,PMA)处理原代培养脊髓神经元,用免疫荧光双标记纽蛋白及组织蛋白酶D(cathepsin D)、酸性磷酸酶(ACPase)、电镜细胞化学及共焦激光扫描显微镜方法研究线状溶酶体与纽蛋白的关系.结果在正常对照组神经元,组织蛋白酶D(标记溶酶体)与纽蛋白分布于胞质及突起内;在CD及PMA处理神经元,纽蛋白及组织蛋白酶D的分布呈向心性移动,但集聚的部位不同;电镜酶细胞化学方法显示CD组及PMA组神经元内线状溶酶体均增多.结论组织蛋白酶D及纽蛋白在培养脊髓神经元内协同分布,CD及PMA均可引起二者分布的变化,提示纽蛋白可通过增强细胞内吞体/溶酶体系统活动而使线状溶酶体增加,也可通过促进丝状肌动蛋白聚合而影响线状溶酶体的形成及运动.     

溶酶体损伤与细胞死亡:疾病治疗新靶点

溶酶体(lysosome)是真核细胞中重要的细胞器,其结构的完整性及功能平衡与细胞生存及功能密切相关.溶酶体损伤(lysosome damage)可触发细胞不同的死亡方式,参与多种疾病的发生发展过程,如感染、炎症性疾病和肿瘤等.溶酶体损伤应答(endo-lysosomal damage response,EL-DR)是...     

盘基网柄菌细胞分化和凋亡中酸性磷酸酶的定位

利用电镜酶细胞化学方法,观察盘基网柄菌细胞分化和凋亡过程中酸性磷酸酶的变化。在细胞丘阶段,酶反应颗粒出现在线粒体内自噬空泡内,随着内自噬空泡的逐渐增大,线粒体内的酶反应颗粒逐渐增多,线粒体内嵴结构不断破坏,直至遍布整个空泡化的线粒体内;当细胞发育至前孢子细胞时,由于嵴结构被完全破坏,酶反应颗粒主要集中在前孢子细胞空泡的单层膜上,空泡化的线粒体内酶反应颗粒逐渐消失。在凋亡的柄细胞中,自噬泡内酶反应强烈,凋亡中期的前柄细胞的细胞核中出现酶反应颗粒,均匀分布在细胞核中,直至细胞核与自噬泡融合。在孢子细胞外被与质膜间也观察到非溶酶体酸性磷酸酶。所得结果证实:线粒体内自噬小泡具有消化功能;自噬泡内酶活性与细胞器消亡有关;细胞核中的酸性磷酸酶可能作为一种非溶酶体酸性磷酸酶参与细胞核中核蛋白的脱磷酸化过程,与发育相关基因表达有关     

酸性磷酸酶在豚鼠耳蜗中的显示

采用组织化学方法,与耳蜗膜迷路铺片技术和耳蜗冰冻切片技术相结合。对豚鼠耳蜗进行了观察。正常耳蜗中的酸性磷酸酶主要集中分布在内、外毛细胞的表皮板下,血管纹细胞和Boettcher氏细胞。并对酸性磷酸酶与溶酶体的关系以及毛细胞富含酸性磷酸酶的生理学意义进行了讨论。     

二氧化硅对体外培养巨噬细胞的毒性研究

我们以Wasley法提取,纯化小鼠腹腔巨噬细胞,在体外培养情况下,恢复其正常的吞噬功能之后,加入SiO粉尘继续培养两天,样品以Gomori酸性磷酸酶(ACP)反应,透射电镜观察巨噬细胞吞噬SiO粉尘后超微结构的变化,以电子衍射和电子探针分析SiO晶体和Pb、S标记的ACP酶在超微结构中的分布和作用.结果证明,SiO破坏溶酶体膜,水解酶释放到巨噬细胞的胞质中而导致整个细胞的瓦解是SiO_2对培养巨噬细胞的作用方式之一.另一途径是,SiO_2使溶酶体发生变化,形状异常,导致细胞不正常的自体吞噬,从而使巨噬细胞逐渐被破坏,最终完全丧失功能而瓦解.     

实时监测溶酶体光损伤诱导细胞凋亡过程中Bax定位的时空变化

光敏剂N-aspartyl chlorin e6 (NPe6)能特异性定位于溶酶体,溶酶体光损伤光能触发线粒体凋亡通路从而诱导细胞凋亡.Bax是Bcl-2家族一员,是调控细胞凋亡的关键因子之一.静息态下,Bax定位于细胞质中;而在细胞凋亡过程中,Bax会从细胞质转位到线粒体,损伤线粒体,从而启动细胞凋亡.在本研究中,我们在活细胞内实时监控溶酶体光损伤诱导细胞凋亡过程中Bax亚细胞定位的动态变化.结果表明,溶酶体光损伤后约170 min,Bax开始转位到线粒体,在30 min之内便大量聚集在线粒体上.该研究结果实时动态地展示了细胞凋亡过程中Bax的时空变化过程.     

内体—溶酶体运输及其细胞功能

哺乳动物细胞中,内吞作用通过质膜内陷形成囊泡来摄取外界物质,经早内体到达晚内体/溶酶体降解或经再生循环回到质膜。内体运输网络参与细胞一系列重要生命活动,如信号通路调节、细胞器发生以及胞吐作用等。近年来发现Aps、BLOCs、HOPS和ESCRTs等复合体共同参与货物由胞内体到溶酶体或溶酶体相关细胞器的运送。该文主要就这些内体—溶酶体运输系统中重要蛋白复合体的组成和功能进行综述。     

细胞自噬与肝纤维化

自噬是细胞内一种进化保守的依赖溶酶体的蛋白降解途径,存在于大多数真核细胞中,细胞自噬可以为应激状态(如炎症、肿瘤、毒物等)的细胞提供能量。已有研究表明,肝纤维化的发病机制中涉及肝星状细胞的活化,伴随着细胞内脂质小滴的消耗,当肝细胞经历自噬,溶酶体的胞内基质将下降。研究还发现肝星状细胞的活化过程中伴随着其自噬水平的升高。本文将就自噬在肝纤维化中的作用做一综述。     

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。     

胶质细胞的细胞间通讯

星型胶质细胞虽然没有动作电位,但是可以表达多种受体和离子通道,并且以细胞内钙波传递的方式来响应各类刺激。星型胶质细胞同样可以释放多种信号分子来介导细胞间的通讯。尤为特别的是,星型胶质细胞的钙波传播和突触功能的反馈调节都需要其释放ATP才得以完成。然而,星型胶质细胞释放ATP的途径和机理还有待研究。尽管人们已经在星型胶质细胞中发现了小囊泡和大致密核心囊泡的标记物,可是用以胞吐的囊泡究竟是什么还并不清楚。作者等近期的研究成果表明,FM染料——一种被成功应用于研究神经元和其他分泌型细胞囊泡循环的染料,可以特异地标记星型胶质细胞的溶酶体,并依不同程度的刺激表现出两种不同模式的钙离子依赖性胞吐：在较低强度刺激下（ATP,谷氨酸）发生部分胞吐,而在高强度刺激下（氰化钾）则发生完全胞吐。进一步研究表明,溶酶体中含有大量ATP,并且在部分胞吐时少量释放ATP,完全胞吐时大量释放ATP,同时释放溶酶体酶。选择性地裂解星型胶质细胞的溶酶体,发现ATP释放和钙波传播都消失了。总之,星型胶质细胞的溶酶体可以通过调节性胞吐对生理和病理条件下的细胞间信号传递产生重要意义。     

鸡胚巨噬细胞AcP酶变化及AcP酶与凋亡细胞的关系

本研究采用电镜及酶细胞化学的方法观察了鸡胚脾脏不同胚龄组巨噬细胞溶酶体酸性磷酸酶（AcP酶）的变化、凋亡实验组巨噬细胞及其AcP酶与凋亡细胞的关系。取10天、13天和17天鸡胚脾脏,按Gomori法显示AcP酶,各胚龄脾脏巨噬细胞AcP酶细胞化学反应阳性,按AcP酶染色阳性做溶酶体计数,结果显示随着胚龄的增加溶酶体数随之增加,尤以第17天组溶酶体数增加最为明显,所得数据经统计分析表明各胚龄组间溶酶体数的差异有统计学意义。凋亡实验组采用放线菌酮诱导15天鸡胚脾脏细胞凋亡,结果显示凋亡细胞为各类幼稚血细胞,以幼稚淋巴细胞为主。巨噬细胞未见凋亡,而是吞噬了大量的凋亡细胞和凋亡小体,AcP酶反应颗粒不仅出现在巨噬细胞的溶酶体、吞噬体,还见于高尔基复合体、内质网等。细胞AcP酶反应强度数字化结果表明：凋亡组酶活性显著高于对照组,差别有统计学意义,提示胚胎巨噬细胞在凋亡细胞出现时AcP酶活性增强,说明巨噬细胞吞噬和消化凋亡细胞或凋亡小体是通过AcP酶等活性物质来实现的。