自噬基本参数
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自噬企业商机

自噬在病变发生的不同阶段扮演了完全不同的角色。作为正常细胞生命活动所必需的一种过程,自噬水平低下可导致细胞病变。例如,在胃病和结肠病等病变细胞中,经常可观察到和Beclin-1密切相关的蛋白BIF-1突变或缺失,而Beclin-1是自噬信号通路中的一种关键蛋白。在小鼠模型中,敲除自噬相关蛋白Atg7和Atg5可诱发肝病。进一步研究表明,自噬可以清理受损线粒体,从而避免受损线粒体产生大量活性氧(ReactiveOxygenSpecies,ROS),而活性氧可以对DNA等遗传物质造成损伤进而致病。从这个角度来说,在一些病变发生的早期,促进自噬可能是一条可行的抗病变途径。诱导与吞噬泡形成:为应对多种刺激,通过形成一种独特的平整细胞膜(吞噬泡)诱导自噬。福建自噬流

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。辽宁western blot检测自噬效表达红色荧光蛋白、绿色荧光蛋白和LC3B的融合蛋白,呈现明亮的红色和绿色荧光,可以用于细胞自噬的检测。

微自噬(Microautophagy)是溶酶体(在酵母和植物中为液泡)直接向内弯曲折叠,包裹胞内物质并降解的过程。大多数微自噬过程都是非选择性的。饥饿、缺乏氮源或雷帕霉素处理可以诱发细胞出现微自噬。微自噬在运输胞内物质、维持胞内稳态以及增强细胞对饥饿的耐受能力方面有许多功能。例如,由脂质降解引发的微自噬可以调节溶酶体膜的脂质构成,微自噬也可以起到将糖原运输到溶酶体中的作用。除了巨自噬和微自噬,分子伴侣介导的自噬(Chaperone-mediatedAutophagy)是细胞降解和回收蛋白质的另一种方式。在这一过程中,特定蛋白(如错误折叠的蛋白)首先被分子伴侣(如hsc70)识别和标记,然后一起被溶酶体表面的受体蛋白(如LAMP-2A)识别,继而直接转运至溶酶体内部并被消化。分子伴侣介导的自噬发生在许多组织中,其主要功能包括长期饥饿时为细胞供能,调节代谢通路,清理无用蛋白质,帮助T细胞活化等。自噬基因的突变可以导致遗传病,自噬机制受到的扰乱还与病症有关。

在骨生长和骨重建过程中,溶酶体对骨质的更新起着重要重要的作用。破骨细胞的溶酶体酶能释放到细胞外,分解和消除陈旧的骨基质,这是骨质更新的一个重要步骤。溶酶体酶释放的具体过程可能是:细胞内的环化酶活性发生改变后,随着cAMP的增加,蛋白质激酶被活化而引起微管及其周围的蛋白质的磷酸化,其结果微管发生聚集,致使溶酶体向细胞膜方向移动,并与细胞膜相互融合,然后溶酶体内的水解酶被排出细胞外,以分解和消除陈旧的骨质。明确自噬的具体机制可有益于新疫苗的研发,可为肝病预防提供潜在的靶点。

高脂饮食则会导致机体的自噬受损,从而加速非酒精性脂肪肝向肝病方向发展。高脂饮食影响自噬的机制可能是活化mTOR或者是抑制AMPK,进而抑制自噬起始复合物ULK1形成的。在小鼠模型和体外的实验中,通过敲除ATG5或使用自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤后,小鼠肝细胞中甘油三酯和胆固醇含量明显增多,形成脂滴,且肝细胞脂肪变性增多。另有研究表明,高脂饮食环境下,活性氧自由基增多,肝细胞内CD4+T淋巴细胞凋亡增加,免疫效应减弱。研载生物科技(上海)有限公司。在细胞遭受代谢应激、药物调整和放射性损伤时,自噬也是维护基因完整性的重要机制。福建自噬流

在自噬过程中,你体内的老的细胞膜,细胞器,其他细胞碎片,会被移除,重新换成全新的部件。福建自噬流

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。福建自噬流

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