北京自噬荧光

时间:2022年07月29日 来源:

在正常情况或短时间的饥饿状态下,细胞内的蛋白质主要通过泛素化蛋白酶系统降解为氨基酸。但数小时以上的饥饿后,自噬被活化并将蛋白质降解为氨基酸。关于这些氨基酸的用途,主要有三种途径:自噬的另一大功能是清理细胞内受损的细胞器或错误折叠的蛋白质。有时候自噬也会清理一些多余的细胞器(如过氧化物酶体)。自噬在清理垃圾方面的功能使自噬成为许多疾病的潜在调整靶点。已经有研究表明,自噬被阻止会导致不正常的蛋白质和细胞器在肝脏、神经细胞和肌肉细胞中累积。例如,在阿尔茨海默症中,可以观察到大量的自噬体,这可能与该疾病中累积的淀粉样蛋白变性有关。而在一些神经退行性变(如帕金森症、亨廷顿氏舞蹈症)的动物模型中,用TOR激酶阻止剂来模拟饥饿信号以增强自噬,可以减少致病的α-突触核的蛋白积累,并延缓症状出现。白藜芦醇通过抑制p-70S6激酶1(S6K1)介导的自噬途径减少多柔比星诱导的心肌细胞毒性。北京自噬荧光

虽然自噬促进剂和自噬阻止剂在临床应用中有广阔的前景,但许多分子存在特异性不足的问题,限制了它们的实际应用。例如,mTOR作为细胞中的一个重要的能量感受器,调控自噬只是其下游众多信号通路中的一个,故而,旨在改变自噬水平的mTOR阻止剂/激动剂,存在许多可能不利于总体疗效的副作用,这限制了雷帕霉素在调整神经退行性疾病中的应用。又例如,氯喹或羟氯喹可以通过扰乱溶酶体功能阻止自噬,增强化疗药物的作用,但其免疫阻止作用有可能不利于总体的抗病效果。安徽mRFP-GFP-LC3双荧光自噬自噬在肝病的发生的发展中发挥重要作用,但其影响呈双面性。

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。当线粒体损伤之后,在正常的线粒体中持续被降解的PINK蛋白(PARL促进此反应)会处于稳定状态,再通过E3连接酶Parkin的作用来诱导线粒体自噬。Parkin会诱导线粒体膜蛋白的聚泛素化,由此导致与LC3结合的自噬受体蛋白的SQSTM1/p62,NBR1,andAmbra1聚集。此外,在特定的细胞类型中,同样存在LC3结合区域(LIR)的BNIP3和BNIP3L/NIX直接通过泛素依赖型反应机制也会聚集自噬反应的相关因子,进而促进自噬体的形成。

自噬分类: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。肿细胞可通过增强细胞自噬来对抗由缺氧、代谢产物、诊治药物诱导的应激反应。

通常情况下,除了研究自噬现象本身,大家更多的是将自噬与各种生命活动或者疾病结合起来,把自噬作为这些方向的一个机制来研究。通常的研究模式:1)证明自噬参与了相关研究表型(电镜、LC3II/I-WB、LC3亚细胞定位、LC3荧光示踪监测自噬流等)2)证明自噬在表型中起到关键作用(通过自噬抑制剂、激动剂进行关联研究)3)找到表型与自噬桥梁分子(检测pI3K通路、Beclin-1、ATG家族各成员)4)在基因层面通过gainof/lostoffunction研究桥梁分子在自噬中的作用。在用GFP-LC3B慢病毒感染细胞后,在非自噬的情况下,荧光显微镜下GFP-LC3B以弥散的形式存在于细胞质中;安徽mRFP-GFP-LC3双荧光自噬

自噬(Autophagy)是一种在进化上高度保守的通过溶酶体吞噬并降解部分自身组分的细胞内分解代谢途径。北京自噬荧光

在活性氧类(reactiveoxygenspecies,ROS)、营养缺乏、细胞衰老、缺氧和缺血等刺激下,细胞内线粒体受损,线粒体形态和功能发生改变,因此被自噬蛋白特异性包裹并被溶酶体降解。在心脏缺血缺氧性疾病、高xue压及大血管疾病中,线粒体自噬可以修复因缺氧、缺血及损伤等所致的线粒体结构和功能的改变。心肌细胞的正常工作需要线粒体的氧化功能,适当的线粒体自噬对心肌细胞具有保护作用,然而过度的线粒体自噬则会导致细胞内线粒体过度清chu,影响线粒体的氧化功能,从而导致心肌细胞无法正常工作,进而加重心肌细胞损害。北京自噬荧光

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