细胞自噬的调节机制与选择性降解

细胞自噬是一个多步骤的降解过程.当细胞自噬发生时,具有双层膜结构的自噬小体先把待降解的细胞内容物包裹起来,然后与溶酶体融合将内容物降解.细胞自噬起初仅被认为是对营养缺乏的适应性机制,是一个非选择性降解过程.近些年来不断深入的研究表明,细胞自噬同时还参与了抵抗炎症、肿瘤、神经退行性变及心脏病等重要生理过程.随着细胞自噬受体蛋白p62的发现,人们进一步认识到细胞自噬还是一个具有高度选择性的降解过程.本文综述了细胞自噬的调节机制及其对一些蛋白聚合体的选择性降解.     

多细胞生物自噬的分子机制和生理功能

细胞自噬是真核生物的一种高度保守的由溶酶体介导的降解过程.自噬将胞内物质包裹在双层膜的自噬小体内,运送到溶酶体进行降解再利用以维持细胞的稳态平衡.经过半个多世纪的研究,特别是研究自噬的遗传模型的建立,人们对自噬的分子机制和调控机理已经有了较为深入的了解.目前已经发现了20多个自噬相关基因(ATG基因和EPG基因)参与自噬小体的形成和成熟过程.多种信号通路,如氨基酸缺失、激素刺激等都参与自噬活性的调控.自噬参与生命过程的多个方面,自噬异常与多种人类疾病的发生发展密切相关,如神经退行性疾病、糖尿病、肿瘤等.多细胞生物自噬的分子机制和调控机理的研究对预防和治疗相关疾病有重要意义,并为研发药物提供理论依据和新的靶点.     

细胞自噬与肝病

细胞自噬是真核细胞在长期进化过程中形成的一种自我保护机制,它在清除细胞内蛋白质聚集体、维持细胞内稳态中发挥着重要的作用.近年来研究表明,细胞自噬与各种肝病的病理发生密切相关,本文简要综述该方面的研究进展.     

自噬:细胞的危机自救

<正>不知道你有没有注意过,为防止鞋带磨损,鞋带末端都会加上一个塑料帽。其实,我们的染色体末端也有一种名为"端粒"的分子帽,防止染色体在细胞分裂和DNA复制时相互融合。如果端粒丢失有可能导致癌症。但一项于2019年1月23日发表在Nature上的研究发现,我们的身体会通过细胞自噬(autophagy)的方法清除掉这些潜在的危害。细胞每分裂一次,染色体的端粒就会变短一些。当端粒过短时,细胞就会收到信号,停止分裂。但有时,由于致癌病毒或其他因素,细胞没有接到停止信     

科学家揭示自噬调控重要机制

正4月27日,清华大学生命学院俞立教授课题组在国际顶级学术期刊《科学》杂志上在线发表了名为《乙酰化在细胞自噬过程中的功能和分子机制的研究》     

二甲双胍的自噬机制和自噬相关应用前景进展

尽管二甲双胍为二型糖尿病的首选药物,可近年来其抗肿瘤作用越来越受到人们的关注,其中二甲双胍诱导细胞自噬尤为重要.二甲双胍通过不同途径诱发线粒体自噬和内质网自噬,清除机体内受损物质,从而达到抑制细胞增殖、侵袭迁移,同时还具有延缓细胞衰老等作用.二甲双胍诱导细胞自噬及其机制的研究具有重要理论价值和潜在的应用前景,二甲双胍有...     

细胞自噬关键蛋白突变可延寿

正近日,科学家开展的小鼠实验显示,某种对细胞自噬过程至关重要的蛋白质突变后,小鼠的健康期限和寿命可延长。研究人员认为,这或是延长哺乳动物寿命的一种有效机制。衰老被认为是生理功能的逐渐退化现象,由很多因素造成,包括氧化损伤、基因组不稳定性和遗传程序等。自噬能消除功能失调的细胞成分,是一种重要的细胞自我修复机制,被认为有助于延长模型生物的寿命。科学     

Eca109细胞中自噬模型的建立

目的:在食管鳞癌细胞Eca109中建立自噬模型.方法:按照常规细胞培养方法,将pmcherry-GFP-LC3质粒转染进入Eca109细胞,mcherry为红色荧光蛋白,GFP为绿色荧光蛋白,可示踪自噬体形成.加入浓度为50nmol/L自噬激活剂雷帕霉素,建立自噬模型.采用电镜观察雷帕霉素诱导后细胞中自噬小体的产生,激光共聚焦显微镜观察自噬发展的阶段,并对发生自噬行为的细胞进行计数.结果:雷帕霉素诱导后可见明显的自噬小体,激光共聚焦采图可见自噬细胞数量明显增多(P0.05).结论:1.在Eca109细胞中通过加入自噬诱导剂雷帕霉素成功构建细胞自噬模型;2.细胞自噬模型的建立为研究肿瘤细胞自噬活动的现象和分子调控机制提供了新的实验平台.     

细胞自噬对拟南芥种子萌发的影响

自噬在植物生长发育过程发挥着至关重要的作用,但是植物中自噬与种子萌发的关系尚不明确。为了探究自噬对种子萌发的影响,通过基因表达检测、蛋白免疫印迹实验和种子萌发速率比较,分析了细胞自噬对拟南芥(Arabidopsis thaliana)种子萌发的影响。研究结果表明细胞自噬在植物种子萌发过程中发挥重要作用:(1)自噬基因的表达在种子萌发过程中明显上调,且ATG8蛋白在种子萌发过程中逐渐积累,表明种子萌发过程中细胞自噬被激活;(2)细胞自噬抑制剂3-methyladenine (3-MA)能够显著地抑制拟南芥野生型种子的萌发,拟南芥自噬突变体种子的萌发速度比野生型种子的慢,表明细胞自噬途径在种子萌发过程中发挥正向调控作用但不是种子萌发所必需的。     

细胞自噬与炎症反应相互作用的研究进展

细胞自噬是维持细胞内环境自稳的一种自我保护机制,是由溶酶体介导的降解细胞内受损的蛋白质或者细胞器的代谢过程。细胞自噬与炎症反应密切相关,模式识别受体Toll样受体的激活能够诱导细胞自噬的发生,而细胞自噬又对炎症反应有调控作用。同时细胞自噬与抗感染免疫密切相关,而细胞自噬的缺损是诱发炎症反应和炎症性疾病的一个重要因素。本文简要综述细胞自噬与炎症反应的相互作用,为研究细胞自噬调控炎症反应的机制提供参考。     

为了人类的生存环境更美好——记教育部“污染环境修复与生态系统健康”创新团队

杨肖娥，教育部“长江学者奖励计划”特聘教授，浙江大学环境与资源学院博士生导师，“环境修复与生态健康教育部重点实验室”主任，浙江省首批特级专家。2005年，她带领的“污染环境修复与生态系统健康”科研团队入选为教育部创新团队。     

黑果枸杞提取物基于内质网应激和线粒体自噬调控HepG2细胞自噬

基于线粒体自噬和内质网应激,探究黑果枸杞提取物(L ycium ruthenicum Murray extraction,LRME)对HepG2细胞自噬的调控作用.采用流式细胞术检测HepG2细胞周期,通过qRT-PCR和Western blot测定内质网应激、线粒体自噬和自噬关键基因的表达水平.结果 表明:HepG2...     

细胞自噬提高抗原呈递细胞内抗原呈递效率的研究进展

从细胞自噬、自体吞噬体、吞噬小体MHC-Ⅱ类抗原处理、TLR信号传导和细胞自噬对吞噬小体成熟及其处理抗原的调节等方面,就细胞自噬现象可提高病原菌在吞噬小体内的抗原呈递效率进行了综述.     

“适当超重”可能更健康

人们一般以为肥胖是健康和长寿的大敌,而美国科学家最近公布的一项研究成果表明,按体重指数被划为“超重”的人,其死亡危险性其实比那些体重为正常的人要低。在这项研究中,美国科学家对1987年和1989年间参加美国国家健康大调查的33558位受访者所提供的数据进行了分析。结果发现     

调节细胞自噬对鱼藤酮诱导PC12细胞损伤的影响

以鱼藤酮处理的PC12细胞为帕金森病体外模型,分别使用雷帕霉素作为自噬途径的促进剂,巴佛洛霉素A1和3-甲基腺嘌呤作为抑制剂,检测调节细胞自噬对细胞凋亡的影响,发现巴佛洛霉素A1极大提高了细胞凋亡率,3-甲基腺嘌呤则可以减轻鱼藤酮诱导的细胞凋亡,而雷帕霉素虽然促进受损细胞凋亡,但降低了受损细胞早期的死亡率.构建pEGFP-LC3 稳定转染的PC12细胞,流式细胞检测结果显示,抑制或促进细胞自噬,细胞内自噬相关蛋白LC3均有明显增加.     

抗病毒蛋白Viperin对细胞自噬相关蛋白的影响

为了探究抗病毒蛋白Viperin对细胞自噬过程的影响以及该生物功能与物种间正向选择的相关性,利用分子生物学方法在人肾脏上皮细胞HEK293及肺癌细胞A549中过表达灵长类动物的Viperin,通过免疫荧光、Western blotting等方法检测Viperin对自噬相关蛋白表达的影响.结果表明:人类Viperin在H...     

嗜热四膜虫自噬相关蛋白TtATG8调节细胞生长的机制研究（英文）

自噬是细胞内用于降解大分子蛋白质或受损伤的细胞器并以此来维持细胞动态平衡的主要代谢途径,其功能异常与癌症、衰老等多种疾病的发生密切相关.尽管自噬相关基因(ATG)相继在酵母、植物及哺乳动物细胞中被发现,但对其在单细胞真核原生动物四膜虫(Tetrahymena)中的同源蛋白及其功能所知甚少.在本研究中,我们克隆发现了四膜虫的自噬相关基因TtATG8,该基因所编码的蛋白质序列与酵母Atg8和人LC3a基因的蛋白质序列具有很高的同源性.研究发现雷帕霉素(rapamycin)处理可导致TtATG8表达的增加;同时在荧光显微镜下可观察到自噬性EGFP-TtATG8绿色荧光信号增强,结果提示TtATG8可作为衡量四膜虫自噬水平的良好指标.研究还发现饥饿处理可诱导四膜虫自噬的发生,增强TtATG8表达水平并随后伴随细胞死亡率的增加;雷帕霉素预处理可放大饥饿条件下细胞中TtATG8的转录水平,同时通过增强自噬作用和延缓细胞内ATP的消耗来增加细胞存活率,我们的研究结果也发现TtATG8过表达可促进细胞内ATP的积累并延长细胞生存期.综上所述,我们的研究结果提示TtATG8可能通过调节细胞自噬参与调控细胞的生存期.     

密歇根大学Daniel Klionsky访谈：令人着迷的细胞自噬作用

“自噬（Autophagy）”的字面意思是吃自己，听起来像是一件极度残忍的同类相食行为，然而，事实上我们都在做着这样的事：只要两餐之间的时间间隔足够长，我们就开始消耗自己的脂肪组织；如果时间更长，我们就开始“吃”自己的肌肉。     

细胞自噬在植物应答盐胁迫中的作用研究

本研究以模式植物拟南芥为材料,利用生理学和遗传学手段分析了盐胁迫下细胞自噬基因和活性氧(ROS)变化的相关性.结果表明野生型拟南芥Col-0在遭受盐胁迫处理3d表现了叶片漂白的症状并且会诱导ROS的产生和积累了大量的细胞死亡.荧光定量PCR实验表明盐胁迫会诱导细胞自噬相关基因的表达,细胞自噬参与了调控植物的防御机制来响应盐胁迫.进一步的实验表明拟南芥细胞自噬突变体atg2和atg5在遭受盐胁迫处理3d表现了更加严重的叶片漂白症状并且积累大量的细胞死亡和ROS.初步表明细胞自噬主要是通过调控ROS的产生来应答盐胁迫.     

自噬对肝癌SMMC-7721细胞侵袭迁移能力的影响

为探讨自噬对照射过程中肝癌SMMC-7721细胞侵袭和迁移能力的影响及其潜在的作用机制,将肝癌SMMC-7721细胞分为6组,分别为阴性对照(NC)组、8 Gy X-线照射(IR)组、自噬激活剂雷帕霉素(Rapa)组、自噬抑制剂三甲基腺嘌呤(3-MA)组、照射+雷帕霉素(IR+Rapa)组和照射+三甲基腺嘌呤(IR+3-MA)组,利用划痕实验和Transwell实验检测自噬对肝癌SMMC-7721细胞迁移和侵袭的影响;用CCK8实验检测照射、雷帕霉素和3-MA对肝癌细胞增殖的影响;用蛋白免疫印迹(Western blot)检测N-钙黏蛋白(N-cadherin)、波形蛋白(Vimentin)和LC3B蛋白表达情况。研究结果显示,照射可增强肝癌SMMC-7721细胞侵袭迁移的能力(P<0.05),同时,照射可抑制细胞的增殖能力(P<0.05);雷帕霉素激活自噬可增强细胞的侵袭迁移能力(P<0.05),3-MA抑制自噬可抑制细胞侵袭迁移和细胞的增殖能力(P<0.05)。照射可上调N-cadherin、Vimentin表达水平(P<0.05),激活或抑制自噬可分...