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。细胞质分解为各类基础组分,且可重新进入细胞质实现再利用。自噬属动态过程。在基础条件下,各类细胞中均存在低水平自噬。但营养不足或缺氧等刺激可能导致自噬水平上调。自噬信号通路受到严密调控,在基础水平上起到重要管家作用,可使细胞在多种应力条件下继续存活。大自噬是较为主要的自噬通路,负责将细胞质内物质通过中间双重细胞膜囊泡传输至溶酶体。中间双重细胞膜囊泡是一种自噬体,可与溶酶体相结合,形成自噬体。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。山西western blot检测自噬流
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。江苏mRFP-GFP-LC3双荧光自噬自噬体属于亚细胞结构,直径一般为300~900nm,平均500nm,普通光镜下看不到。
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。
在荧光显微镜下采用GFP-LC3等融合蛋白来示踪自噬形成(常用):GFP-LC3单荧光指示体系。由于电镜耗时长,不利于监测(Monitoring)自噬形成。我们利用LC3在自噬形成过程中发生聚集的现象开发出了GFP-LC3指示技术:无自噬时,GFP-LC3融合蛋白弥散在胞浆中;自噬形成时,GFP-LC3融合蛋白转位至自噬体膜,在荧光显微镜下形成多个明亮的绿色荧光斑点,一个斑点相当于一个自噬体,可以通过计数来评价自噬活性的高低。研载生物已开发出高效的评价用GFP-LC3病毒载体,通过瞬时高效传染细胞,配合活细胞工作站成功评价自噬流。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。
自噬的功能(1)饥饿应答时的作用,在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,如在动物的不正常发育、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。内酯类化合物蟾蜍灵是研究较多的中药有效成分之一,对肝ai和结肠ai的细胞自噬作用更为突出。成都透射电镜观察自噬
小自噬也就是通过溶酶体细胞膜凹陷,将细胞质物质直接吞入溶酶体的过程。山西western blot检测自噬流
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