mRFP-GFP-LC3双荧光自噬
自噬过程中的不同阶段(1)未受诱导细胞(2)自噬诱导及吞噬泡形成(3)自噬完成及(4)与溶酶体融合。1、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。上述过程需要两种蛋白质复合物参与其中,负责调控自噬体形成。2、自噬体延伸与形成:吞噬泡的延伸会导致形成自噬体,一般为双层膜细胞器。此步骤为简单隔离步骤,其中不发生降解。自噬体内外表面均存在LC3B-II。在自噬过程中,LC3的合成与加工均有所增加,且可将其作为标记物监控细胞内自噬水平。3、融合、降解与回收:完全形成的自噬体与溶酶体在细胞内相融合。自噬体-溶酶体的融合机制与同质性液泡膜融合机制相同。4、对囊泡内物质的降解依赖一系列溶酶体/液泡内酸性水解酶完成。由降解产生的小分子,特别是氨基酸,会被重新转运至细胞质内用于蛋白质合成与细胞功能维护。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。mRFP-GFP-LC3双荧光自噬
当自噬体与溶酶体融合后,形成自噬溶酶体。自噬性溶酶体是一种自体吞噬泡,作用底物是内源性的,即细胞内的蜕变、破损的某些细胞器或局部细胞质。这种溶酶体普遍存在于正常的细胞内,在细胞内起“清道夫”作用,作为细胞内细胞器和其它结构自然减员和更新的正常途径。在组织细胞受到各种理化因素伤害时,自噬性溶酶体大量增加的,因此对细胞的损伤起一种保护作用。自噬性溶酶体的作用底物是内源性的,即来自细胞内的衰老和崩解的细胞器或局部细胞质等。它们由单层膜包围,内部常含有尚未分解的内质网、线粒体和高尔基复合体或脂类、糖原等。正常细胞中的自噬性溶酶体在消化、分解、自然更替一些细胞内的结构上起着重要作用。当细胞受到药物作用、射线照射和机械损伤时,其数量明显地增多。在病变的细胞中也常可见到自噬性溶酶体。mRFP-GFP-LC3双荧光自噬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。
自噬方面,P53通过转录依赖和非依赖机制发挥调节作用。P53转录唤醒AMPK和结节性硬化复合物1/2(tuberoussclerosiscomplex1/2,TSC1/TSC2)而阻止mTOR诱导自噬;核内P53还可转录唤醒损伤调节自噬调节子(damageregulatedautophagymodulator,DRAM),提高自噬;另一方面,胞质P53与高迁移率盒蛋白1(highmobilitygroupboxchromosomalprotein1,HMGB1)形成复合物协调自噬水平,靶向敲除胞质P53基因会提高HMGB1表达诱导自噬,而敲除HMGB1则提高胞质P53表达水平阻止自噬。此外还有报道自噬蛋白ATG7能够直接调节P53表达。
目前,预防肝病发生或瘤进展的疫苗研究正在开展,其中已报道过自噬在其中产生影响的疫苗有自噬相关基因疫苗、DC疫苗、病毒疫苗和瘤抗原疫苗。如前所述,自噬在早期阶段主要起抑制肝病发生作用,但在后期发展、侵袭和转移过程中则主要起促进作用,有研究表明针对自噬配体蛋白p62的编码DNA的疫苗可以有效抑制肝病的发展和转移,但该实验只停留在狗、大鼠和小鼠模型,只在大鼠模型中进行了较小毒性剂量的测定。使用瘤细胞源自噬体刺激DC产生的疫苗研究表明,相比于只接种DC疫苗的肝病小鼠模型,接种瘤细胞源自噬体刺激获得的成熟DC疫苗的小鼠出现明显的特异性T淋巴细胞反应,抗瘤效应明显,瘤生长明显受到抑制。发生传染时,可通过自噬调控炎症、抗原及微生物捕捉与降解。
自噬与凋亡合作方式在现有研究报道中较为多见。该种情况下,自噬与凋亡的调控目标都是促进细胞死亡。合作方式分为3种:(1)各自同步引发细胞死亡;(2)一种为主,另一为辅;(3)一方功能缺陷情况下,另一方替补诱导细胞死亡。许多诱导凋亡的刺激常常也会诱导自噬,比如神经酰胺调整乳腺病和结肠病中均发现凋亡与自噬同时上调。在调整T淋巴细胞的临床试验中也发现二者被同时唤醒,药物氯碘喹啉通过扰乱mTOR信号通路诱导白血病细胞和骨髓瘤细胞发生自噬性死亡和凋亡;靶向敲除自噬相关蛋白ATG7或用自噬阻止剂3-甲基腺嘌呤(3-methyladenine,3-MA)会阻止caspase唤醒,减少细胞凋亡;许多情况下,自噬诱导细胞死亡的潜力被凋亡所阻止,但它会在凋亡功能缺陷时发挥关键作用。依托泊苷、毒胡萝卜内酯等处理的凋亡缺陷Bax/Bak−/−的小鼠胚胎成纤维细胞中发现细胞自噬上调,特异性阻止剂阻止自噬后细胞存活率明显上调。上述情况下,自噬和凋亡通过共同作用、互补合作,或替补机制共同引发细胞死亡。自噬是吞噬自身细胞质蛋白或细胞器并使其包被进入囊泡,并与溶酶体融合形成自噬溶酶体,降解内容物的过程。mRFP-GFP-LC3双荧光自噬
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。mRFP-GFP-LC3双荧光自噬
对不同的细胞,自噬的作用可能不同。相同的细胞在不同的外部因素作用时,自噬的作用可能不同。在病变发生的发展的不同阶段,自噬的作用可能不同。病变生长的早期阶段自噬增强,是由于此时病变的血管化作用不足,病细胞的营养供给有限,需要通过自噬为自身提供营养。病变进入发展阶段后基因变异积累,使包括Beclin1在内的众多抑病基因失活,自噬活力降低。对单个细胞和对整个病变阻滞的作用可能不同。自噬功能不全的细胞易于坏死,但是坏死组织产生的细胞因子(包括部分生长因子)反而会促进病变的生长。mRFP-GFP-LC3双荧光自噬
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