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。     

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。     

转录因子EB和自噬在神经退行性疾病发病机制中的作用

自噬广泛存在于真核细胞中,与机体生理和病理过程的发生发展密切联系.自噬主要参与长寿蛋白质的降解,以清除受损或多余的蛋白质和细胞器,是细胞自我降解的过程之一.自噬通常被分为三类:大自噬、分子伴侣介导的自噬和小自噬.自噬溶酶体途径(ALP)功能障碍导致蛋白质聚集,从而产生异常蛋白质和无效细胞器的积累,这些特征是阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)、帕金森病(Parkinson disease,PD)和亨廷顿病等神经退行性疾病(Huntington disease,HD)的标志.自噬的过程受一系列复杂的信号分子的调控,其中一个主要调节因子是转录因子EB(TFEB),是转录因子MiT家族的成员之一.研究表明,TFEB可通过积极调节自噬体形成和自噬体-溶酶体融合参与自噬,此外它还通过溶酶体胞吐作用提高细胞内的清除作用.因此作为自噬溶酶体生物发生的主要调节因子,TFEB已被广泛证明激活后可以从病理方面改善这些疾病.我们回顾分析ALP和TFEB的调节及其对神经退行性疾病的影响,同时展望ALP和TFEB在疾病病理中的复杂作用及其治疗意义.     

运动调节神经细胞自噬改善阿尔茨海默病

自噬作为细胞内的一种分解代谢途径,可将胞质中异常聚集的蛋白质、受损细胞器及其他细胞成分转运至溶酶体进行降解,以维持蛋白质稳态和细胞代谢平衡。研究表明,阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)脑内β淀粉样蛋白(amyloid-β, Aβ)沉积、Tau蛋白异常磷酸化和突触可塑性失调与细胞自噬紊乱有关。适宜的运动能够调节神经细胞自噬水平和抑制AD动物脑内的多种病变,但具体机制尚不明确。综述近期研究成果发现,运动可能通过以下途径保护大脑和改善AD:(1)运动可以激活AMP依赖的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase, AMPK)和抑制哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin, mTOR)信号诱导自噬启动,提高自噬流和自噬溶酶体的降解,从而促进Aβ和磷酸化Tau蛋白的自噬清除。(2)运动增加脑内脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)表达,经由BDNF/酪氨酸激酶受体B(tyrosine kinase receptor B, TrkB)信号,以及磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol-3-kinases, PI3K)/蛋白质丝氨酸苏氨酸激酶(protein-serine-threonine kinase, AKT)信号途径调节自噬流,从而介导BDNF诱导的突触可塑性。(3)运动可能通过调节神经细胞自噬,维持神经递质稳态和突触传递。     

自噬在帕金森症中的研究进展

自噬是维持正常细胞稳态所必需的一种动态自我降解和再循环过程,其最终目的是通过溶酶体蛋白酶降解底物,清除细胞内异常蛋白质和受损细胞器,维持细胞正常功能。越来越多的研究表明,病理情况下,神经细胞自噬紊乱与帕金森症的发生发展具有密切联系。论文综述了近年来自噬功能紊乱在帕金森症中的研究进展,介绍了帕金森症相关基因与自噬的关系,并讨论了靶向自噬的帕金森症治疗手段。     

溶酶体生成的调控机制研究进展

自噬体和溶酶体是细胞维持稳态的重要系统,自噬体负责底物的识别和包裹,溶酶体负责底物的降解。溶酶体功能紊乱会导致细胞内物质不能被正常降解、致病性底物发生蓄积,进而诱发多种重大疾病,如溶酶体蓄积病(lysosomal storage disorders, LSDs)、神经退行性疾病和代谢性疾病等;相反,促进溶酶体生成,增强其降解功能则具有改善疾病的作用。因此,揭示并阐明溶酶体生成的调控机制是重要的科学问题。本文对溶酶体生成调控领域近年的研究进展进行综述。     

溶酶体离子通道蛋白在神经退行性疾病发生发展中的作用及机制研究

溶酶体离子通道蛋白异常引起溶酶体功能障碍是导致阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)和帕金森病(Parkinson’s disease,PD)等神经退行性疾病的重要因素.溶酶体离子通道蛋白调节溶酶体内离子稳态、溶酶体膜电压以及溶酶体的酸度.溶酶体离子通道蛋白的结构或功能缺陷会引起溶酶体降解功能障碍,导致神经退行性疾病的发生发展.在这篇综述中,我们总结了各种离子通道蛋白调节溶酶体功能的过程及机制,以及离子通道蛋白异常参与神经退行性疾病的过程和机制.调节离子通道蛋白改善溶酶体的功能、促进异常聚集蛋白的清除,是神经退行性疾病治疗的潜在途径.     

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。     

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。     

蛋白质乙酰化修饰对自噬的调控作用

自噬是一种依赖于液泡或溶酶体,从酵母到人类都高度保守的物质降解途径,其在维持细胞稳态过程中起重要作用.自噬功能的异常与人类多种重大疾病如神经退行性疾病、代谢性疾病及恶性肿瘤的发生发展密切相关.作为维持生物体内稳态平衡的重要生物学过程,细胞自噬的发生受到精密的调控.乙酰化修饰作为一种可逆的蛋白翻译后修饰(post-tra...     

运动训练调控细胞自噬相关机体功能的分子机制研究进展

细胞自噬是真核细胞中广泛存在的一种自我保护机制,是细胞在应激情况下通过溶酶体或液泡高度保守的降解途径将细胞内异常蛋白和细胞器降解为生物大分子,重新被细胞利用的过程。适度的运动锻炼可以诱导机体多种组织细胞自噬的激活,增强机体的活力,延缓机体的衰老。运动训练可以刺激骨骼肌细胞自噬水平上调,延缓骨骼肌衰老;运动训练作为一种机械性刺激可以通过调节心肌细胞的自噬激活调控长寿命或错误折叠心肌蛋白和受损细胞器的代谢,延缓心肌衰老;此外,细胞自噬与糖尿病、肿瘤、脑血管疾病、衰老及心脏病等密切相关,运动训练可以预防动脉粥样硬化等血管类疾病的发生,也可以通过调控细胞自噬来预防与治疗心脏病、中风、糖尿病等疾病。现主要论述细胞自噬的涵义与分类,细胞自噬不同阶段的分子机制,以及运动训练通过调控细胞自噬相关基因调控骨骼肌、心肌和自噬相关疾病的分子机制,为使用科学的运动训练方式来提高机体功能及预防和治疗疾病提供了理论依据。     

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。     

细胞自噬研究进展

细胞自噬是真核生物在进化过程中高度保守、基于溶酶体的一种胞内降解途径,对维持细胞和生物体的稳态平衡有重要作用。研究表明,自噬参与生物体发育、免疫反应、代谢调节、细胞凋亡和衰老等多种过程。自噬功能异常与神经退行性疾病、肿瘤等的发生发展密切相关。近30年,我们对细胞自噬的认识无论是在分子机制上还是生理功能方面都有了长足的发展。为进一步加深对细胞自噬的认识,该文主要对细胞自噬的概念、自噬核心机器的组成及调控机制、自噬类型、生理功能及与疾病的关系作一简单综述。     

运动：一种双向调控疾病中自噬异常的手段

自噬(autophagy)是一种进化上高度保守的细胞降解过程,它可以完成细胞成分的基本周转,并提供能量和大分子前体以维持生物体的代谢与平衡。近年研究发现,细胞自噬水平的失调与多种疾病的发生和发展密切相关,这一点已在多种疾病动物模型中得到验证。过高或不足的自噬水平都可能导致疾病。运动作为一种与能量代谢及细胞内环境变化密切相关的活动,与细胞自噬过程之间有密切关联。而运动对自噬的调节是一个双向的过程。对于自噬不足或过度引起的疾病,运动可以恢复其正常的自噬功能,并起到改善、延缓疾病进展的作用。当前,对于运动调控疾病背景下异常的自噬水平的理论及机制尚缺乏充分的阐述。深入探索和讨论运动对疾病中异常自噬水平的调节,将有助于我们拓展视野,为更全面地理解运动在预防和改善各种与自噬相关的疾病过程中的潜在机制和作用。因此,本综述分析概括总结了运动改善疾病中过高或不足的自噬水平及运动对疾病的缓解效果,梳理了运动与自噬的双向调控关系,并进一步提炼归纳了运动调控异常自噬水平所涉及的相关信号通路。这为探究运动促进健康的机制及理清运动调控自噬之间的关系提供理论依据与参考。     

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。     

mTOR 信号通路与自噬在肿瘤中的研究进展

自噬是以细胞内自噬体形成为特征,通过溶酶体吸收降解自身受损细胞器和大分子的一种自我消化过程,是细胞维持稳态的重要机制。自噬广泛参与多种重要的细胞功能,既能在代谢应激状态下保护受损细胞,又可能因为过度激活导致细胞发生II型程序性死亡,从而引发多种疾病,尤其对肿瘤的发生和发展更是发挥着"双刃剑"的作用。自噬通过多种分子信号机制调控肿瘤进程,包括mTOR依赖性和mTOR非依赖性途径。mTOR作为生长因子、能量和营养状态的感受器,可通过调节下游自噬复合物的形成,直接调控细胞自噬。阐明mTOR与细胞自噬的相互作用机制将有助于从分子水平上对各肿瘤病变进行分析和治疗。因此,本文就自噬与PI3K/Akt/mTOR通路在肿瘤中的研究进展作一综述。     

金属离子对细胞自噬的诱导作用

自噬是真核生物普遍存在的重要生理过程,通过溶酶体降解错误折叠的蛋白质、异常的细胞器从而循环利用自身内含物。细胞自噬广泛参与多种病理和生理过程,是当前生物医学领域研究的热点之一。自噬的分子机制能够揭示自噬本质,不仅有利于理解自噬的生理意义,也有利于寻找新的药物靶点,为治疗疾病提供理论基础。金属离子能通过不同的信号通路诱导自噬,其研究对药物开发和疾病治疗具有重要的意义。主要从自噬的分子机制、金属离子的诱导作用两方面进行阐述。     

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。     

铁自噬与铁死亡及其相关疾病

铁是血红素、线粒体呼吸链复合体和各种生物酶的重要辅助因子,参与氧气运输、氧化还原反应和代谢物合成等生物过程。铁蛋白(ferritin)是一种铁存储蛋白质,通过储存和释放铁来维持机体内铁平衡。铁自噬(ferritinophagy)作为一种选择性自噬方式,介导铁蛋白降解释放游离铁,参与细胞内铁含量的调控。适度铁自噬维持细胞内铁含量稳定,但铁自噬过度会释放出大量游离铁。通过芬顿 (Fenton)反应催化产生大量的活性氧(reactive oxygen species, ROS),发生脂质过氧化造成细胞受损。因此,铁自噬在维持细胞生理性铁稳态中发挥至关重要的作用。核受体共激活因子4 (nuclear receptor co-activator 4, NCOA4)被认为是铁自噬的关键调节因子,与铁蛋白靶向结合,并传递至溶酶体中降解释放游离铁,其介导的铁自噬构成了铁代谢的重要组成部分。最新研究表明,NCOA4受体内铁含量、自噬、溶酶体和低氧等因素的调控。NCOA4介导的铁蛋白降解与铁死亡(ferroptosis)有关。铁死亡是自噬性细胞死亡过程。铁自噬通过调节细胞铁稳态和细胞ROS生成,成为诱导铁死亡的上游机制,与贫血、神经退行性疾病、癌症、缺血/再灌注损伤与疾病的发生发展密切相关。本文针对NCOA4介导的铁自噬通路在铁死亡中的功能特征,探讨NCOA4在这些疾病中的作用,可能为相关疾病的治疗提供启示。     

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