自噬发生中的ROS调节机制

活性氧是细胞代谢中产生的有很强反应活性的分子,易将邻近分子氧化,并参与细胞内多种信号转导途径,对相关生理过程进行调控．自噬是真核细胞通过溶酶体机制对自身组分进行降解再利用的过程,在细胞应激及疾病发生等过程中发挥重要作用．本文对活性氧和自噬相关调节进行分类介绍,根据新近研究进展,从活性氧参与的自噬性死亡、自噬性存活以及线粒体自噬3方面探讨了相关信号转导机制,对活性氧作为信号分子参与的自噬调控途径做一总结和介绍．     

ROS与细胞自噬在Ⅱ型糖尿病中的生物学作用

Ⅱ型糖尿病发病因素复杂,长期高血糖和高血脂刺激所产生的氧化应激反应能调节葡萄糖刺激的胰岛素分泌,促进胰岛β细胞凋亡、导致胰岛功能障碍,是糖尿病及其并发症发生发展中的一个重要因素;同时,细胞自噬作为一种分解代谢途径,在维持胰岛细胞内环境稳态中发挥重要作用。活性氧族(Reactive Oxygen Species,ROS)的产生是氧化应激的基本环节,同时与细胞自噬存在复杂密切的关系,ROS既有一定的细胞毒性损伤作用,同时还作为重要的细胞内分子,活化许多信号转导通路,特别是参与自噬的信号转导。本文就ROS与细胞自噬在糖尿病中的生物学作用进行综述,旨在探讨糖尿病的发生机制,为糖尿病的防治寻找新策略。     

自噬在细胞冷应激中的作用研究

有研究证明,自噬在生物应对多种不良环境过程中发挥着重要作用,但是自噬在细胞应对低温环境过程中的功能研究却甚少。该研究给予He La细胞(人子宫颈癌细胞)不同程度的急性冷刺激,探讨此过程中自噬的发生和功能。将He La细胞培养于37°C(对照组)或经不同程度的低温(10、18、28°C)处理,观察对照组与低温处理组细胞表达自噬标志物EGFP-LC3(enhanced green fluorescent protein-microtubule-associated protein 1A/1B-light chain 3)的变化,以监测自噬小体形成。结果显示,低温处理诱导He La细胞发生不同程度的自噬现象:10°C处理3~6 h的细胞内的自噬小体增多且体积增大,18°C处理的细胞内的自噬小体在3 d时最明显,28°C处理的细胞始终维持在较低水平。研究还发现,He La细胞在自噬减弱消失的同时发生细胞死亡,自噬特异性的化学抑制剂Bafilomycin A1处理可以进一步降低不同程度的低温胁迫下He La细胞的存活率,表明自噬在细胞低温应激过程中发挥着保护作用。Bafilomycin A1处理伴随有细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平增高,提示低温胁迫下自噬可能通过调控细胞内ROS水平来保护细胞。该研究结果表明,自噬在真核细胞冷应激中具有重要作用。     

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。     

LC3脂质化修饰的机制和功能研究进展

LC3(包括LC3/GABARAP蛋白家族所有成员)的脂质化修饰是细胞自噬过程中的关键事件. LC3完成脂质化修饰后,由水溶性形式转化为膜结合形式,在自噬小体的形成、自噬底物的招募和自噬小体-溶酶体融合等阶段均发挥重要作用.包括营养状态和病原菌入侵在内的多种细胞内外刺激信号均可参与调控LC3的脂质化修饰过程.近年来的研究发现,脂质化的LC3不仅可以靶向细胞内双层膜的自噬小体,也可以靶向细胞内多种单层膜结构,如吞噬体和溶酶体等,参与调控细胞的内吞和微自噬等生物学过程.本文将围绕LC3脂质化修饰的机制和功能综述近年来的相关研究进展.     

细胞自噬调控的分子机制研究进展

细胞自噬是一种进化上保守的分解代谢过程,涉及细胞内长寿命蛋白和受损伤细胞器的降解,其在细胞内稳态、肿瘤、心力衰竭、衰老相关性疾病、神经退行性疾病以及传染病等多种生命进程中发挥着重要作用。泛素样蛋白系统、m TOR信号通路、micro RNA、caspase等均参与了细胞自噬调控过程。该文综述了细胞自噬过程、功能和分子调控机制的研究进展,以期有助于研究细胞自噬机理,为治疗心脏疾病(如动脉粥样硬化)、癌症(如乳腺癌)等提供理论基础。     

NGAL蛋白诱导食管癌细胞发生自噬

以往研究证明,中性粒细胞明胶酶相关载脂蛋白NGAL(neutrophil gelatinase-associated lipocalin)与食管癌密切相关,改变NGAL表达能够对癌细胞的形态结构产生明显影响,但确切的作用机制不明．在酵母细胞中表达NGAL蛋白,柱层析分离纯化．筛选NGALR(NGAL receptor)高表达与弱表达的人食管癌细胞系EC1.71和EC109作为实验细胞模型．5-FAM标记NGAL蛋白,加入到细胞培养上清中,对比研究NGAL蛋白入胞情况、细胞形态学改变、细胞自噬体产生、自噬相关基因表达、细胞内铁离子与铁蛋白水平以及相关细胞信号转导激酶的活性等．结果表明,NGAL蛋白可经由内吞途径进入食管癌细胞发挥作用,致使细胞发生典型的自噬性形态结构变化,自噬体大量产生,自噬相关基因的表达发生相应变化,ERK被激活,但细胞内的铁离子与铁蛋白未受明显影响．上述结果提示,诱导细胞发生自噬是外源性NGAL蛋白经由内吞途径进入食管癌细胞发挥作用的机制之一,与NGAL蛋白跨膜转铁未见直接关联,而ERK信号转导途径可能参与了这一过程．     

昆虫细胞自噬的生物学意义和自噬体膜的来源

细胞自噬(autophagy)是生物体广泛存在的细胞内自主降解过程。该过程通过自我吞噬细胞质成分和细胞器形成具有双层膜结构的自噬体, 与溶酶体融合实现细胞内物质的循环利用。细胞自噬在饥饿、 缺氧、 内质网胁迫、 病原入侵、 蛋白聚集等不良环境条件下实现自我挽救, 而细胞自噬的大量发生也是程序性细胞死亡(PCD)的启动和执行者之一。目前人们对自噬体分子组装和自噬发生的分子通路已有较深入的了解, 但仍然在很多重要问题上难以达成共识。本文结合我们的研究进展, 对昆虫细胞自噬的生物学意义和自噬体膜的来源问题进行综述和探讨。昆虫在营养相对匮乏的情况下发生低水平自噬(常态自噬), 用于维持细胞内的新陈代谢和继续生存的需要。昆虫在摄食阶段受到过度饥饿的刺激, 在变态发育时期受到蜕皮激素(20E)的诱导, 幼虫组织细胞发生高水平自噬和凋亡(apoptosis), 细胞表现为不可逆死亡, 过度饥饿导致幼虫发育迟缓或者死亡, 而20E导致幼虫蜕皮和幼虫组织退化或消亡。不同于酵母和高等动物细胞中的深入研究, 病原入侵是否和如何诱导昆虫细胞发生自噬, 目前尚缺乏足够的文献依据, 值得深入探讨。几乎所有的细胞器(内质网、 高尔基体、 线粒体)膜都可能是自噬体膜的来源, 这一问题在昆虫中也有待进一步诠释。     

Wnt5a/PKCδ信号通路介导氧化低密度脂蛋白诱导的巨噬细胞自噬

研究发现动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)斑块中巨噬细胞摄取氧化低密度脂蛋白(oxidized low-density lipoprotein, ox-LDL)和巨噬细胞极化等关键变化与失调性自噬关系密切. Wnt5a (wingless-type MMTV integration site family member 5a)在AS病变的富含巨噬细胞区域中高表达,然而Wnt5a是否参与巨噬细胞自噬尚未明确.本研究发现,60 mg/L ox-LDL处理Raw264.7细胞6 h时,自噬标志物LC3Ⅱ/Ⅰ显著增加,p62显著减少,且Wnt5a、PKCδ及STAT3的表达均增加.小分子干扰RNA (small interference RNA,si RNA)敲低Wnt5a后,逆转ox-LDL诱导的LC3Ⅱ/Ⅰ和PKCδ表达,上调p62表达,减少细胞内脂质蓄积. PKCδ抑制剂Rottlerin干预后,LC3Ⅱ/Ⅰ和STAT3减少,p62增加,降低细胞内脂质含量.综上,ox-LDL可能通过Wnt5a/PKCδ信号通路诱导巨噬细胞自噬.因此,深入研究Wnt5a/PKCδ通路在巨噬细胞及AS发生发展中的作用,是研究自噬机制新的着力点,并为药物干预提供新的靶点.     

自噬与肿瘤耐药的研究进展

自噬(autophagy)是真核细胞特有的普遍生命现象,通过降解受损细胞器和大分子并实现细胞内成分的循环利用。在维持细胞自我稳态、促进细胞生存方面起重要作用,广泛参与多种生理和病理过程。自噬活性与肿瘤及其耐药密切相关,所以就自噬及其在肿瘤耐药中作用的研究进展进行简要综述。     

信号转导与转录活化蛋白STAT3在肿瘤发生中的作用

STAT3是信号转导与转录活化蛋白（STAT）家族的一个重要成员,也是一个可以被多种调控细胞增殖、分化、发育、存活和炎症的细胞因子、生长因子及肿瘤蛋白所激活的关键信号转导蛋白。在多种肿瘤细胞、细胞性状转化过程和肿瘤形成过程中可以检测到组成性激活的STAT3。我们从STAT3在肿瘤细胞中组成性激活的机制、STAT3作为转录因子对肿瘤细胞调控的机制等方面对STAT3在肿瘤发生中的作用进行简要综述。     

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 .     

缺氧通过SIRT1调控结直肠癌细胞自噬

目的:探究缺氧调控结直肠癌细胞自噬的分子机制。方法:分别在常氧及缺氧(1%氧气浓度)条件下处理细胞,western blot检测细胞内沉默信息调节因子1(Silencing Information Regulator 1,SIRT1)及自噬相关标志分子的表达情况;慢病毒转染构建SIRT1稳定过表达或敲减细胞株,利用透射电镜观察细胞内自噬体形成的情况;使用m RFP-GFP-LC3双标腺病毒感染细胞,在激光扫描共聚焦显微镜下观察细胞自噬流的进展。结果:Western blot结果显示,缺氧条件下,HCT116及SW480细胞内SIRT1的表达水平随着缺氧时间的延长而降低,自噬特异性底物p62蛋白水平降低且LC3-I/II转换增加;与对照组相比,SIRT1过表达细胞内自噬特异性底物p62的表达水平升高而LC3-I/II转换受到抑制;相反在SIRT1敲减细胞内,p62的表达水平降低而LC3-I/II转换进一步促进。透射电镜结果发现SIRT1过表达后,细胞内自噬溶酶体形成减少、自噬体数量增多;激光共聚焦结果显示,SIRT1过表达细胞内绿色荧光淬灭减少、自噬体与自噬溶酶体的融合收到明显抑制,说明SIRT1通过抑制自噬溶酶体的形成,阻断自噬流的进展。结论:缺氧通过抑制SIRT1的表达促进结直肠癌的细胞自噬。     

细胞病变型牛病毒性腹泻病毒对宿主细胞自噬作用的研究

细胞自噬(Autophagy)是一种真核生物细胞内损伤的细胞器和长寿命蛋白通过双层膜结构的自噬小泡包裹后,送入溶酶体或液泡中进行降解并得以循环利用的高度保守的分解代谢过程。本研究旨在了解细胞病变型(CEP)牛病毒性腹泻病毒(BVDV NM)对宿主细胞MDBK细胞自噬作用的影响。实验使用BVDV NM株感染宿主细胞MDBK,在不同时间点分别通过透射电镜观察自噬体形成、报告荧光GFP-LC3自噬底物检测以及Western blot方法鉴定细胞自噬标记物LC3-Ⅰ/LC3-Ⅱ和P62的表达等试验方法对自噬进行检测。结果显示,感染BVDV NM株的MDBK细胞出现了明显的细胞病变;透射电镜能观察到细胞中存在大量的双层膜结构的自噬泡;转染GFP-LC3荧光质粒后,在感染病毒的细胞内出现增多的聚集绿色荧光自噬小体;此外,随着BVDV NM株感染MDBK时间的延长可以发现LC3-Ⅰ/Ⅱ蛋白的量逐渐增加以及P62蛋白的降解。试验表明BVDV NM株感染MDBK可以促进细胞自噬的发生。     

植物细胞自噬研究进展

细胞自噬是真核生物中进化保守的对细胞内物质进行周转的重要过程,该过程中一些损坏的蛋白或细胞器被双层膜结构的自噬小泡包裹后送入溶酶体(动物)或液泡(酵母和植物)中进行降解并得以循环利用。植物中通过序列比对鉴定了诸多自噬相关基因并分离到了部分细胞自噬功能缺陷的突变体,这些研究均推进了我们对植物细胞自噬机制和功能的了解。本文主要综述了植物细胞自噬分子机制和生理功能的研究进展。     

细胞自噬与肿瘤

自噬是广泛存在于真核细胞内的一种细胞分解自身构成成分的生命现象.细胞内的双层膜结构与溶酶体结合后其内包裹的受损、变形或衰老细胞器蛋白质等被水解酶类降解.细胞自噬具有多种生理功能,生命体借此维持蛋白质代谢平衡及细胞环境稳定,这一过程在细胞清除废物、结构重建、生长发育调节中发挥重要作用. 细胞自噬也与肿瘤的存活和死亡等过程密切相关. 近年来对细胞自噬的研究有了较大的深入,本文主要对自噬体的形态和发生过程及其分子机制、信号调节通路、自噬研究的检测方法,以及自噬与细胞凋亡和肿瘤发生的关系等方面进行概述,以期较全面地了解细胞自噬作用和最新研究动态.     

植物细胞自噬研究进展

细胞自噬是真核生物中进化保守的对细胞内物质进行周转的重要过程,该过程中一些损坏的蛋白或细胞器被双层膜结构的自噬小泡包裹后送入溶酶体(动物)或液泡(酵母和植物)中进行降解并得以循环利用。植物中通过序列比对鉴定了诸多自噬相关基因并分离到了部分细胞自噬功能缺陷的突变体,这些研究均推进了我们对植物细胞自噬机制和功能的了解。本文主要综述了植物细胞自噬分子机制和生理功能的研究进展。