自噬是一系列自噬體結(jié)構(gòu)演變的過程,由自噬相關(guān)基因執(zhí)行精細(xì)的調(diào)控。在饑餓、低氧、藥物等因素作用下,待降解的細(xì)胞成分周圍會形成雙層結(jié)構(gòu)分隔膜,隨后分隔膜逐漸延伸,然后將待降解的胞漿成分完全封閉形成自噬體;自噬體形成后將通過細(xì)胞骨架微管系統(tǒng)運輸至溶酶體,二者融合形成自噬溶酶體;然后其內(nèi)容物在溶酶體酶作用下被細(xì)胞降解利用。目前研究發(fā)現(xiàn)自噬調(diào)節(jié)涉及多種信號通路,其中以腺苷單磷酸活化蛋白激酶及哺乳動物雷帕霉素受體信號通路為調(diào)控中心。AMPK促進(jìn)自噬發(fā)生,而mTOR阻止自噬發(fā)生。此外,許多經(jīng)典的凋亡信號通路或蛋白被發(fā)現(xiàn)與自噬調(diào)控之間存在著復(fù)雜的交織。遠(yuǎn)志皂苷B通過Atg7調(diào)節(jié)和AMPK-mTOR信號通路誘導(dǎo)PC12細(xì)胞自噬。臺州透射電鏡檢測自噬
人參皂苷Rb1代謝產(chǎn)物K通過產(chǎn)生ROS,激huoJNK,誘導(dǎo)HCT-116細(xì)胞自噬和凋亡。另外,白藜蘆醇通過誘導(dǎo)ROS激huo的自噬途徑誘導(dǎo)HT-29細(xì)胞凋亡,其亦可誘導(dǎo)HCT116細(xì)胞凋亡,通過增加LC3-II蛋白的量誘導(dǎo)自噬,但聯(lián)合自噬抑制劑可增強白藜蘆醇誘導(dǎo)的HCT116細(xì)胞凋亡。前列腺ai是男性很常見的惡性中流之一。中藥水鬼焦的化學(xué)成分之一水鬼焦堿可誘導(dǎo)DU145和LNCaP細(xì)胞凋亡,同時誘導(dǎo)雄ji素非依賴的前列腺aiDU145細(xì)胞發(fā)生自噬性死亡,而LNCaP細(xì)胞中沒有觀察到自噬相關(guān)指標(biāo),提示水鬼堿誘導(dǎo)的DU145細(xì)胞自噬可能具有雄ji素依賴性。另外,胡椒中主要的活性成分之一胡椒堿給藥24 h后通過增加LC3B-II蛋白的量和陽性熒光點,誘導(dǎo)LNCaP和PC-3細(xì)胞自噬,抑制細(xì)胞增殖,使細(xì)胞阻滯在G0/G1期。廣州自噬小體效表達(dá)紅色熒光蛋白、綠色熒光蛋白和LC3B的融合蛋白,呈現(xiàn)明亮的紅色和綠色熒光,可以用于細(xì)胞自噬的檢測。
PD是另一種中老年常見的神經(jīng)退行性疾病, 表現(xiàn)為靜息震顫、動作遲緩、肌肉僵硬以及步態(tài)不穩(wěn)。目前知道, 至少6種基因突變會導(dǎo)致家族遺傳PD, 這些蛋白包括α-synuclein、Parkin、UCH-L1、PINK-1、DJ-1以及LRRK2。細(xì)胞中α-synuclein聚集形成包涵體又稱為Lewy小體是其典型的病理改變。α-synuclein可通過泛素-蛋白酶體途徑、分子伴侶介導(dǎo)的自噬以及巨自噬等多種途徑進(jìn)行降解。與野生型α-synuclein蛋白相比, A30P和A53T突變體與溶酶 體膜蛋白LAMP-2A相互作用增強, 從而抑制分子 伴侶介導(dǎo)的自噬。野生型和突變型α-synuclein均能誘導(dǎo)巨自噬活化作為代償機制, 當(dāng)這種代償失衡時, α-synuclein形成聚集體, 對細(xì)胞產(chǎn)生毒性作用。
自噬體是自噬的標(biāo)志性結(jié)構(gòu)。自噬體屬于亞細(xì)胞結(jié)構(gòu),直徑一般為300~900nm,平均500nm,普通光鏡下看不到。通過透射電子顯微鏡發(fā)現(xiàn)自噬體一直是觀察自噬現(xiàn)象常用的方法,是自噬檢測的“金標(biāo)準(zhǔn)”。透射電子顯微鏡(Transmission Electron Microscope,TEM)是使用較多的一類電鏡。通過發(fā)射電子束從而穿過超薄的樣品,同時與樣本相互作用,既而形成圖像。透射電鏡具有分辨率高和放大倍數(shù)高的優(yōu)點。其分辨率為0.1-0.2nm,放大倍數(shù)為幾萬到幾十萬倍。自噬與凋亡合作方式在現(xiàn)有研究報道中較為多見。
p62偶聯(lián)于LC3,作為一種調(diào)節(jié)因子參與自噬體的構(gòu)成,在自噬的中、晚期被降解。細(xì)胞內(nèi)整體p62水平的表達(dá)與自噬活性存在負(fù)相關(guān)。蛋白質(zhì)免疫印跡技術(shù)檢測p62水平的降低可以反映自噬活性程度。p62的增加暗示著自噬、溶酶體降解途徑被抑制。
哺乳動物Beclin1是酵母Atg6基因的同源物。Beclin1通過jihuo自噬對細(xì)胞生長和抑瘤機制進(jìn)行控制。蛋白質(zhì)印跡技術(shù)檢測Beclin1蛋白表達(dá)情況直接反映自噬活性。
自噬相關(guān)的標(biāo)志性蛋白還包括ATG1、ATG9、DRAM1、ATG14、ATG16以及 ATG18等。 在基礎(chǔ)條件下,各類細(xì)胞中均存在低水平自噬。但營養(yǎng)不足或缺氧等刺激可能導(dǎo)致自噬水平上調(diào)。青島western blot檢測自噬流
誘導(dǎo)與吞噬泡形成:為應(yīng)對多種刺激,通過形成一種獨特的平整細(xì)胞膜(吞噬泡)誘導(dǎo)自噬。臺州透射電鏡檢測自噬
選擇性自噬是真核生物體內(nèi)清理蛋白、受損細(xì)胞器和外源微生物的基礎(chǔ)生理過程。而蛋白的翻譯后修飾,特別是泛素化修飾能夠作為選擇性自噬中的底物識別的重要信號。崔雋教授課題組發(fā)現(xiàn)選擇性自噬參與調(diào)控非經(jīng)典NF-kB信號通路的重要過程。選擇性自噬中的貨物受體p62通過識別p52/p100的N端上的K63泛素化鏈進(jìn)而促使p52/p100發(fā)生自噬降解,阻止非經(jīng)典NF-kB信號通路。有趣的是,已有報道認(rèn)為p100C端的K48泛素化鏈?zhǔn)堑鞍酌阁w降解信號。而崔雋教授課題組發(fā)現(xiàn)的K63泛素化鏈修飾并非大家所熟知的蛋白降解信號,但卻能被自噬貨物受體p62識別并介導(dǎo)蛋白降解,進(jìn)而調(diào)控底物功能,影響生理與疾病進(jìn)程。相同的細(xì)胞在不同的外部因素作用時,自噬的作用可能不同。臺州透射電鏡檢測自噬
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