自噬是一系列自噬体结构演变的过程,由自噬相关基因执行精细的调控。在饥饿、低氧、药物等因素作用下,待降解的细胞成分周围会形成双层结构分隔膜,随后分隔膜逐渐延伸,然后将待降解的胞浆成分完全封闭形成自噬体;自噬体形成后将通过细胞骨架微管系统运输至溶酶体,二者融合形成自噬溶酶体;然后其内容物在溶酶体酶作用下被细胞降解利用。目前研究发现自噬调节涉及多种信号通路,其中以腺苷单磷酸活化蛋白激酶及哺乳动物雷帕霉素受体信号通路为调控中心。AMPK促进自噬发生,而mTOR阻止自噬发生。此外,许多经典的凋亡信号通路或蛋白被发现与自噬调控之间存在着复杂的交织。而在自噬的情况下,荧光显微镜下GFP-LC3B则聚集在自噬体膜上,以斑点的形式表现出来(LC3B dots or punctae)。青岛自噬透射电镜
自噬是细胞内的一种「自食(Self-eating)」的现象,凋亡是「(Self-killing)」的现象,二者共用相同的刺激因素和调节蛋白,但是诱发阈值和门槛不同,如何转换和协调目前还不清楚。自噬是指膜(目前来源还有争议,大部分表现为双层膜,有时多层或单层)包裹部分胞质和细胞内需降解的细胞器、蛋白质等形成自噬体(autophagosome),结尾与溶酶体融合形成自噬溶酶体(autophagolysosome),降解其所包裹的内容物,以实现细胞稳态和细胞器的更新。大连自噬小体自噬能够明显抑制造血干细胞的代谢,能够清理线粒体堆积,保持自我的再生能力。
酒精性脂肪肝到原发性肝病的发展过程中,细胞自噬起先是被促进的,但后来则转为抑制。在急性乙醇暴露环境下,肝细胞自噬增加,此时自噬作为一种保护机制,清理大量受损线粒体和ROS自由基,促进乙醇代谢等。乙醇被氧化分解代谢主要是通过肝脏乙醇脱氢酶和细胞色素P4502E1催化反应。但在用乙醇处理人肝病细胞的模型中,观察到细胞色素P4502E1抑制了细胞自噬,并促进了脂质堆积,其机制可能是慢性乙醇暴露环境下,长期内质网应激条件下,自噬效应减弱,溶酶体融合、降解自噬小体能力降低,因为内质网含自噬小体形成需要的膜结构和蛋白质。
NIX/Bnip3发挥功能的结构基础是BH3结构域和C端结构域,可与Bcl-2和Bcl-XL相互作用,诱导细胞凋亡,研究发现,BH3结构域和Bcl-2的结合与NIX/Bnip3介导的线粒体自噬相关。目前对于NIX引起线粒体自噬的具体分子机制尚不清楚,有以下假说:NIX与Parkin相互作用介导线粒体自噬:有研究发现,生理条件下,NIX表达正常,线粒体去偶联试剂羰基氰hua物间氯苯腙可以诱导线粒体去极化,降低线粒体膜电位。过表达NIX可以进一步引起线粒体膜电位降低。如前所述,线粒体去极化是Parkin介导线粒体自噬的必要条件,故缺氧、过表达的NIX可以募集Parkin。NIX作为底物首先发生泛素化后被LC3相互作用区域识别,进而引发线粒体自噬。正常细胞自噬增强,可表现出阻止肿细胞发生的功能。
一旦瘤发生后,细胞自噬则转为促进肝病发展的作用。首先可能与自噬维持细胞内稳态、提供营养物质有关,这成为肝病发展的一大促进条件。瘤细胞代谢高,且多处于低氧低pH环境,而细胞自噬使瘤细胞在饥饿、应激反应状况下通过降解各种受损细胞器、异常蛋白质得以存活。研究表明在低氧环境下,50%~60%的瘤细胞中自噬活动明显增多。一项针对156例肝病患者的研究证实LC3-Ⅱ的自噬表达水平随着肝病病程延长而增加,且与恶性转移和低生存率呈正相关。其次自噬还可通过提高肝病细胞的化疗抗性等促进瘤发展,如自噬基因Beclin1或ATG5缺失时,索拉非尼的杀伤瘤细胞能力更强,且抗瘤增殖能力也提高。还有研究表明,乌司他丁可抑制肝病细胞SMMC-7721自噬,从而减弱表柔比星治理肝病时的化疗抵抗。线粒体自噬属于选择性自噬,其主要作用是降解细胞中损伤以及不需要的线粒体。安徽自噬Atg5
白藜芦醇通过抑制p-70S6激酶1(S6K1)介导的自噬途径减少多柔比星诱导的心肌细胞毒性。青岛自噬透射电镜
自噬在脑缺血再灌注中起到双重调控作用,是决定细胞存活还是凋亡的重要因素。在适度缺血损伤下,上调自噬,为细胞提供能量;但是过度刺激,可能导致细胞自噬过度,发生自噬性细胞死亡。调节细胞自噬也是目前防治中风的热点之一。有学者采用流式细胞术检测到脑缺血大鼠脑内Beclin1、JNK、p-JNK的水平增加,bcl-2水平降低,术前4 d连续ip石菖蒲的有效成分β-细辛醚3.75、7.5、15 mg/kg后可降低Beclin1、JNK、p-JNK的水平,增加bcl-2的水平,证实不同剂量的β-细辛醚能通过下调Beclin1、JNK、p-JNK的水平降低大鼠脑内脑缺血再灌注引起的细胞自噬,表明β-细辛醚可能通过自噬途径改善脑缺血再灌注引起的损伤。青岛自噬透射电镜
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