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江西细胞自噬整体实验

来源: 发布时间:2021年08月24日

大自噬,也就是通常说的自噬,是真核细胞蛋白降解的途径之一。自噬可以被描述为细胞质内的成分(细胞器、蛋白等)被双层膜的囊泡包裹,形成自噬体,进而传递到溶酶体进行降解的过程。详细来说,自噬过程与内涵体途径密不可分。一方面,自噬体能够与晚期内体融合形成中间囊泡终形成自噬溶酶体;另一方面,自噬体能够直接与溶酶体融合形成自噬溶酶体。无论通过哪条途径,自噬溶酶体较终通过酸性水解酶将细胞器、蛋白等消化分解。细胞本底水平的自噬发生在营养充足的条件下,可保护细胞免受错误折叠蛋白或受损细胞器的影响,从而防止某些疾病的发生(如神经退行性疾病和病症)。饥饿等也可诱导自噬的发生,通过降解大分子物质和细胞器为细胞活动提供营养和能量。微自噬可以起到将糖原运输到溶酶体中的作用。江西细胞自噬整体实验

自噬的功能:(1)饥饿应答时的作用,在不同的部位如肝脏或在培养细胞中,氨基酸的匮乏会诱导细胞产生自体吞噬,由自体吞噬分解大分子,产生在分解代谢和合成代谢过程中所必须的中间代谢物。(2)在细胞正常活动中的作用,如在动物的异常发育、老化和分化过程中,自体吞噬负责降解正常的蛋白以重新组建细胞。尽管通常人们认为自体吞噬不具有选择性,但是在某些病理和压力条件下,通过自体吞噬能选择性地隔离某些细胞器,如线粒体、过氧化物酶体等。(3)在某些组织中的特定功能,如黑质的塞梅林神经节中,多巴胺能神经元中的神经黑色素的合成就需要把细胞质中的多巴胺醌用AV包被隔离起来。自噬是一种通过溶酶体在细胞内部降解功能失调的细胞组分的过程。江西细胞自噬整体实验自噬的信号通路非常复杂,有许多蛋白都可作为调控自噬的靶点,并针对其开发药物。

细胞经诱导或阻止后,需对自噬过程进行观察和检测,常用的策略和技术有:观察自噬体的形成。由于自噬体属于亚细胞结构,普通光镜下看不到,因此,直接观察自噬体需在透射电镜下。Phagophore的特征为:新月状或杯状,双层或多层膜,有包绕胞浆成分的趋势。自噬体(AV1)的特征为:双层或多层膜的液泡状结构,内含胞浆成分,如线粒体、内质网、核糖体等。自噬溶酶体(AV2)的特征为:单层膜,胞浆成分已降解。我们在显微镜成像后红绿荧光merge后通过merge后出现的黄色斑点即只是自噬体.红色的斑点指示自噬溶酶体,通过不同颜色斑点的计数可以清晰的看出自噬流的强弱。

根据细胞物质运到溶酶体内的途径不同,自噬分为以下几种。①大自噬:由内质网、高尔基体或细胞质膜等来源的膜包绕待降解物形成自噬体,然后与溶酶体融合并降解其内容物;②小自噬:溶酶体的膜直接包裹长寿命蛋白等,并在溶酶体内降解;③分子伴侣介导的自噬(chaperonemediatedautophagy,CMA):胞质内蛋白结合到分子伴侣后被转运到溶酶体腔中,然后被溶酶体酶消化。CMA的底物是可溶的蛋白质分子,在清理蛋白质时有选择性,而前两者无明显的选择性。自噬是清理细胞质能让细胞重获新生。

自噬的步骤可以大概总结为下面四步:步骤1:细胞接受自噬诱导信号后,在胞浆的某处形成一个小的类似「脂质体」样的膜结构,然后不断扩张,但它并不呈球形,而是扁平的,就像一个由2层脂双层组成的碗,可在电镜下观察到,被称为Phagophore,是自噬发生的铁证之一。步骤2:Phagophore不断延伸,将胞浆中的任何成分,包括细胞器,全部揽入「碗」中,然后「收口」,成为密闭的球状的autophagosome,即「自噬体」。电镜下观察到自噬体是自噬发生的铁证之二。有2个特征:一是双层膜,二是内含胞浆成分,如线粒体、内质网碎片等。步骤3:自噬体形成后,可与细胞内吞的吞噬泡、吞饮泡和内体融合(这种情况不是必然要发生的)。步骤4:自噬体与溶酶体融合形成autolysosome,期间自噬体的内膜被溶酶体酶降解,二者的内容物合为一体,自噬体中的「货物」也被降解,产物(氨基酸、脂肪酸等)被输送到胞浆中,供细胞重新利用,而残渣或被排出细胞外或滞留在胞浆中。在饥饿和新生儿早期,自噬作用明显加强,自噬体明显增多。江西细胞自噬整体实验

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。江西细胞自噬整体实验

推动关系中自噬并不直接参与诱导细胞死亡,而是作为能量供应者保障凋亡顺利进行。例如细胞在营养匮乏的情况下,通过上调自噬维持胞内ATP水平,使得胞内磷脂酰丝氨酸向胞外暴露释放出凋亡信号。凋亡小体形成的膜出泡过程依赖于ATP驱动肌动球蛋白收缩,如若阻止自噬会阻碍这类ATP依赖性凋亡特征发生,但对其它凋亡反应并无影响。细胞自噬与细胞凋亡交互作用的重要调节子凋亡与自噬的多重交互作用方式必然存在共同的信号通路和调节蛋白,研究人员将其称为交互作用调节。江西细胞自噬整体实验