自噬流障碍在缺血性脑卒中后的神经损伤机制

自噬是一种细胞分解代谢途径,通过降解长寿或错误折叠的蛋白质以及受损的细胞器,以维持细胞内稳态和正常细胞功能。相反,自噬流发生障碍会影响细胞内蛋白质和细胞器的降解,破坏细胞稳态,最终导致神经元死亡。研究表明,缺血性脑卒中所致脑损伤的主要原因是能量消耗、氧化应激和炎症,它们与应激后神经元自噬流的改变显著相关。该文回顾了自噬流障碍在缺血性脑卒中后的神经损伤机制及其相关的治疗药物与手段。     

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。     

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。     

MicroRNA对缺血性脑卒中自噬调控作用的研究进展

脑卒中可造成严重的脑部损伤,是人类第二大死亡原因。患者中,缺血性脑卒中更为常见,其发病机制复杂,近年的研究提示细胞自噬参与其中。自噬是一种通过自身降解异常蛋白和受损细胞器维持细胞内环境稳态的分解代谢途径,该过程受基因调控,可抵抗缺血性脑卒中造成的缺血缺氧环境,维持存活状态,但过度的自噬也可直接导致细胞死亡。MicroRNA是一种非编码RNA,可通过与mRNA反向结合,从基因水平上调控多种细胞活动。microRNA可通过对自噬过程的调节而参与缺血性脑卒中多种病理过程的调节。但microRNA在缺血性脑卒中自噬过程中的作用还未完全明晰。本文汇总近年来此领域的最新研究进展,旨在为缺血性脑卒中的基础研究与临床应用奠定理论基础。     

脑缺血后N-乙基马来酰亚胺敏感因子ATP酶失活致神经元自噬流障碍的病理机制

缺血性脑卒中是由脑血管梗塞引起的急性脑血管病,具有较高的发病率、致残率和致死率。研究发现,过度自噬或自噬不足均可导致细胞损伤。自噬包括自噬体的形成和成熟、自噬体与溶酶体融合、自噬底物在自噬溶酶体内的降解和清除,这些过程呈连续状态则称为自噬流。研究发现,脑缺血可导致自噬体与溶酶体间发生融合障碍,从而引发自噬流损伤。细胞内膜融合由3种核心组分介导,即N-乙基马来酰亚胺敏感因子（N-ethylmaleimide sensitive factor,NSF） ATP酶、可溶性NSF黏附蛋白（soluble NSF attachment protein,SNAP）及可溶性NSF黏附蛋白受体（soluble NSF attachment protein receptors,SNAREs）。当SNAREs介导自噬体与溶酶体融合后以非活性的复合体形式存留于自噬溶酶体膜,须被NSF再激活为单体后方可发挥新一轮的膜融合介导作用,而NSF是唯一可再激活SNAREs的ATP酶。新近研究表明,脑缺血可显著抑制NSF ATP酶活性,导致其对SNAREs再激活减少,这可能是自噬体与溶酶体间发生融合障碍并导致神经元自噬...     

突触可塑性中自噬的功能和分子机制

自噬是生物体内活细胞通过清除特定蛋白质和细胞器维持自身动态平衡的一个保守进程。自噬受损会导致异常蛋白累积,从而影响大脑的正常生理功能。越来越多的研究表明,神经元自噬还可以响应神经元活动,选择性靶向降解突触蛋白,进而调控突触可塑性。现对神经元自噬在突触可塑性中的具体功能及其分子机制进行综述。     

α-突触核蛋白和蛋白质降解系统的交互作用

α-突触核蛋白(α-synuclein)与帕金森病的发病机制有着紧密的联系。α-synuclein可通过泛素-蛋白酶体途径(UPS)和自噬-溶酶体途径(ALP)(主要是大自噬和分子伴侣介导的自噬)进行清除。而这两种主要蛋白质降解途径异常会导致α-synuclein清除受损从而大量沉积。反过来,大量沉积的α-synuclein也会引起其变体的产生,从而产生毒性,这将进一步损伤UPS和ALP功能,出现恶性循环导致神经元的死亡。本文将就以下方面的最新发现进行综述:α-synuclein的降解方式以及α-synuclein对蛋白质降解途径的异常作用。     

线粒体在神经元程序性死亡中的作用新进展

神经元的死亡是许多神经系统疾病如阿尔茨海默病、帕金森病、急性青光眼等发生发展过程中的重要事件,传统认为,细胞死亡有凋亡、自噬、坏死三种方式,凋亡和自噬为程序性的细胞死亡,坏死为非程序性的死亡途径。而近年来的研究发现了一种名为程序性坏死(necroptosis)的可调控的坏死,因此,对这些可调控的细胞死亡的研究对治疗这类神经系统疾病有重要的意义。大量研究发现,在能量代谢和自由基代谢中占据着重要地位的线粒体在细胞死亡过程中也发挥重要作用。本文对线粒体在神经元凋亡、自噬和程序性坏死中的生物学作用的最新进展做一综述。     

阿尔茨海默症中的线粒体自噬

线粒体自噬是细胞进化过程中产生的一种通过自噬选择性清除受损线粒体的机制,及时清除损伤的线粒体对维持细胞正常生理功能具有重要作用。在阿尔茨海默症(Alzheimer′s disease,AD)患者的神经元中,当淀粉样蛋白(β-amyloid,Aβ)和微管相关蛋白(microtubule associated protein,Tau)在线粒体中积累时,轻微损伤的线粒体通过分裂融合过程,保证部分子代线粒体内部环境的稳定,而严重损伤的子代线粒体则通过被自噬体包被,进行选择性线粒体自噬过程予以清除。当此系统功能受阻时,神经元中出现显著的线粒体运输、动力学异常等功能障碍,导致AD病理改变加重。因此,线粒体自噬在AD中扮演着重要角色。越来越多的证据提示,对线粒体自噬的调控可能为AD的治疗提供一种新方法。     

心肌自噬的生理与病理生理作用

自噬是生物体内普遍存在的一种降解长寿命蛋白质和细胞器的分解代谢过程。一定程度的自噬是一种内源性细胞保护机制,并参与适应性免疫反应;自噬不足或过度造成细胞稳态失调,加剧或导致细胞死亡。疾病和应激刺激可以造成心肌自噬活性明显增高,参与多种心脏疾病的发生和发展。调控心肌自噬可能成为心血管疾病和心力衰竭治疗的潜在靶点之一。本文综述心肌自噬的生理与病理生理意义及其分子机制,为心肌损伤和相关疾病防治提供新思路。     

青少年型神经元蜡样脂褐质沉积病(JNCL)的发病机制

神经元蜡样脂褐质沉积病(Neuronal ceroid lipofuscinosis, NCLs)是一组儿科神经退行性变疾病, 青少年型神经元蜡样脂褐质沉积病(Juvenile neuronal ceroid lipofuscinosis, JNCL)是其中一型。其临床表现包括视网膜退化进而失明、癫痫以及进行性的认知和运动能力的减退。本文综述了其发病机制, 包括凋亡、自噬、质膜相关的功能障碍、氧化应激与NO转导通路受阻、线粒体和溶酶体功能障碍、胞内pH失衡等。其中研究最为清楚的是细胞凋亡和自噬两种方式。在凋亡中, CLN3基因正常功能的缺陷导致神经酰胺的积累, 导致线粒体膜通透性增加(MMP), 并最终引发依赖胱酰蛋白酶(Caspase)以及非依赖胱酰蛋白酶的凋亡。自噬既有发生又有被破坏, 其破坏的主要原因是自噬小泡的不成熟导致自噬不能有效循环。本文对发病机制, 尤其是其细胞死亡的途径的阐述, 将有助于对JNCL等神经退行性病变一类疾病的认识。     

内溶酶体–自噬溶酶体对阿尔茨海默症病理进程的影响

自噬是在细胞受到胞内应激或饥饿条件下,依赖于溶酶体将胞内异常蛋白质以及受损细胞器降解的过程。内体是由细胞内吞形成的单层膜结构细胞器,它可以内吞进入细胞的异常蛋白质将其送入自噬体或通过内溶酶体–自噬溶酶体途径降解。由于自噬体与内体在形态与功能上相互联系又有相似之处,从而构成内溶酶体–自噬溶酶体系统。在阿尔茨海默症(Alzheimer’s disease,AD)患者的神经元中,两种异常蛋白质[β淀粉样物质(βamyloid,Aβ)和过度磷酸化的Tau蛋白]可以通过内溶酶体–自噬溶酶体系统清除;而当此系统功能受阻时,神经元中出现异常自噬体与内体形成的颗粒空泡变性体,导致AD病理改变加重。因此,内溶酶体–自噬溶酶体在阿尔茨海默病中扮演着重要角色。越来越多的研究结果提示,对内溶酶体–自噬溶酶体系统的调控可能为阿尔茨海默病的治疗提供新靶点和方向。     

镉诱导细胞自噬的研究进展

镉是一种有毒的重金属,其对环境和人类的健康造成巨大危害。越来越多的证据表明镉对多个器官和系统造成损害,甚至引起癌变和肿瘤。自噬是进化上保守的,利用溶酶体途径降解细胞内蛋白质和细胞器的过程。一方面,自噬通过清除受损的细胞器保护细胞免受镉损伤;而当细胞受到的损伤不可逆时,自噬作为一种死亡机制导致细胞死亡。自噬在镉引起的细胞损伤中的作用目前仍有争议,可能是镉的剂量和暴露时间的不同造成了自噬在损伤中的作用不同。目前对自噬在其中的作用机理研究,主要集中在m TOR,Ca2+,Beclin-1等信号分子。对镉与自噬分子机理的研究,可以为治疗和预防镉中毒提供新思路。综述了自噬在镉致细胞毒性中的作用,以及镉诱导细胞自噬的信号调节通路。     

海马神经元缺血/再灌注后自噬的表达及其作用

目的：研究自噬在大鼠海马神经元缺血缺氧/再灌注过程中的表达及自噬在神经元缺血缺氧/再灌注损伤中的作用。方法：原代培养的大鼠海马神经元经2 h的氧糖剥夺和不同时段的再灌注处理,MTT法检测细胞活性,透射电镜下检测自噬的特异性结构,免疫荧光化学法检测自噬特异性蛋白微管相关蛋白1轻链3（LC3B）的表达。应用自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤（3-MA）检测神经元的活性。结果：经氧糖剥夺/再灌注后,海马神经元的活性比未经氧糖剥夺/再灌注组显著地降低。透射电镜和免疫荧光检测,未经氧糖剥夺/再灌注的神经元自噬的发生率极低,氧糖剥夺后和再灌注的不同时间段,均有自噬的发生。应用自噬抑制剂3-MA阻断自噬后,神经元的存活率显著降低。结论：缺血缺氧/再灌注能激活海马神经元的自噬,并可能在缺血缺氧/再灌注过程中起对抗损伤的作用。     

自噬和铁死亡的相互联系

自噬是一个保守的细胞内降解系统,在细胞死亡中起着双重作用,可以为细胞在营养缺乏条件下提供一些必要的营养物质促进细胞存活,但是自噬过度发生会导致细胞内一些正常组分被降解从而加速细胞死亡.铁死亡是一种新的细胞死亡调控形式,主要依赖于铁的积累和脂质过氧化.铁死亡在细胞形态、生物化学特征和所涉及的调控因子上都与自噬以及其他类型...     

自噬在阿尔茨海默病中的作用及其机制

自噬途径是细胞长寿命蛋白和功能障碍细胞器的主要降解途径。自噬功能障碍与多种异常折叠蛋白积聚导致的神经变性疾病有关。在阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)发生发展中,β淀粉样蛋白的水平、神经元的存活与凋亡及行为记忆功能的恢复等与自噬密切相关。明确自噬在AD发病不同阶段的确切作用可能有助于发现更为有效的治疗靶点。     

自噬、自噬性细胞死亡与肿瘤的研究进展

自噬是绝大部分真核细胞中一种依赖于溶酶体的极度保守的生理过程,是细胞内物质再循环的有效机制。适度的自噬是细胞抵御不良环境的生存方式,但当发生过度的自噬时,将引起细胞的死亡,这种死亡方式称为自噬性细胞死亡。自噬性细胞死亡不同于凋亡,表现为细胞中出现大量包裹着细胞质和细胞器的自噬体。越来越多的研究提示,自噬与自噬性细胞死亡与某些恶性肿瘤的发生、发展关系密切。在各种不利环境下,自噬可作为一种应急机制维持肿瘤细胞的生存,而自噬性细胞死亡诱发后又可清除肿瘤细胞。现就自噬与肿瘤的研究进展作一综述。     

Che-1通过mTOR通路调控自噬在谷氨酸所致神经元损伤中的作用研究

目的:观察谷氨酸(glutamate, Glu)对神经元Che-1蛋白表达的影响,研究过表达Che-1对Glu所致神经元氧化应激性损伤的作用,并以mTOR调控的细胞自噬通路为靶点,探讨Che-1在Glu所致神经元损伤中发挥作用的分子机制。方法:用Glu损伤神经元后,采用免疫学及分子生物学等方法检测Che-1蛋白的表达;用慢病毒转染神经元增加Che-1表达,用乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase, LDH)释放量和流式细胞术等方法检测神经元凋亡程度,采用免疫荧光染色和免疫印迹法检测神经元自噬关键蛋白表达水平;使用mTOR特异性抑制剂雷帕霉素(Rapamycin)提高神经元自噬水平,并通过检测LDH释放量和流式细胞术研究自噬在神经元转归中的作用。结果:Glu可显著增加神经元Che-1蛋白表达;过表达Che-1可减轻Glu所致神经元损伤,并减轻Glu所致神经元自噬;通过Rapamycin激活自噬可逆转Che-1对Glu所致神经元损伤的保护作用。结论:过表达Che-1蛋白可通过抑制神经元自噬对Glu所致神经元损伤发挥保护作用。     

运动调控自噬溶酶体通路改善阿尔茨海默病的机制

阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）是一种常见的神经退行性疾病。自噬溶酶体功能异常阻碍了细胞对神经毒性物质的降解，是导致AD发生的关键因素。运动作为一种非药物治疗手段，可以通过激活PI3K/Akt、AMPK等相关信号通路上调自噬活性，并通过促进TFEB的核易位增强自噬溶酶体功能，提高对异常聚集蛋白和受损伤细胞器的降解，保护神经元，改善AD患者的认知功能障碍。本文阐述了自噬溶酶体功能障碍在AD发生发展中的作用，以及运动调控自噬溶酶体通路改善AD作用机制，旨在为AD的预防和治疗提供新策略。     

硫链丝菌素诱导非小细胞肺癌细胞自噬性死亡

自噬在细胞的生命过程中起了非常重要的作用,它能通过清除受损的细胞器和过多的蛋白质以维持细胞内环境稳定基本能量代谢的稳定。然而,自噬的持续激活可导致细胞器以及必需的蛋白质的过度消耗,导致不依赖caspase的自噬性细胞死亡。因此,通过这种自噬途径诱导细胞死亡可能是癌症治疗的一种新方法。在本研究我们发现,硫链丝菌素能够减少非小细胞肺癌PC-9细胞的细胞活力和诱导细胞凋亡。另外,我们发现硫链丝菌素诱导了PC-9细胞自噬。此外,我们也发现硫链丝菌素诱导的细胞凋亡可以被自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-MA)阻止。这些结果表明,硫链丝菌素促进人体非小细胞肺癌细胞的自噬性死亡。在本研究我们的发现也提示硫链丝菌素联合自噬诱导剂可能在临床上对治疗人非小细胞肺癌有效。