广州GFP-LC3单荧光自噬

时间:2022年04月03日 来源:

我国肝病发生的原因多见于慢性HBV和HCV沾染,此外还与酒精性及非酒精性脂肪肝相关。HBV诱导的肝细胞自噬通常是由HBVx蛋白诱导的,HBx是HBVx基因编码的一种多功能潜在性蛋白,在慢性肝炎、肝硬化和肝病中发挥重要作用。HBx可通过抑制Beclin1与bcl-2结合和JNK-ROS信号通路启动自噬。其他HBV蛋白如HBsAg可通过与折叠错误的蛋白结合诱导自噬。但有趣的是,自噬的发生在肝病中的作用是一个复杂的双向调节过程,虽然HBx和HBsAg可通过不同途径启动和诱导自噬发生,但HBx在体内同时发挥出另一方面的作用,通过对ATP酶与mTOR的诱导,导致溶酶体酸化和降解能力降低,两方面共同作用下,然后体内自噬作用是减弱的。自噬启动的增加及溶酶体工作能力的降低,共同导致了p62堆积,从而促进病毒沾染,导致肝细胞坏死及凋亡增加。而p62的异常堆积可活化核转录因子E2相关因子2(Nrf2),启动抗氧化应激反应,使肝细胞在氧化应激条件下增加病变风险。LC3B-II 增加既可能是自噬活化后自噬小体增多而成,也可能是自噬溶酶体降解失败所致。广州GFP-LC3单荧光自噬

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,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。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,因此对细胞的损伤起一种保护作用。广州GFP-LC3单荧光自噬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。

伴随着衰老,造血干细胞(HSC)逐渐会失去造血再生的能力,其结果是导致疾病的发生。自噬是细胞的一种生理过程,实际上与健康、长寿和保护HCS免于应激有关。如果自噬功能失去,其结果是导致线粒体堆积和代谢增强,进而加速粒细胞的分化,造成HSC表型失调,降低其再生能力。实际上,在大部分正常衰老的大鼠中也会出现这一问题。然而,有大约1/3的衰老HSC表现为高自噬水平、低代谢速率和明显的长期再生能力。这一点和年轻的HSC差不多。我们的结果显示,自噬能够明显抑制HSC的代谢,能够清理线粒体堆积,保持自我的再生能力。

对抗关系中,自噬与凋亡的目标及过程背道而驰。自噬并不引发细胞死亡,相反促进细胞存活。内质网应激中,自噬通过消化蛋白聚集物和错误折叠蛋白维护内质网功能,限制了内质网应激反应诱发的细胞凋亡。在细胞能量危机的时候,自噬还通过消化细胞器和蛋白质等大分子为细胞提供能量和营养,延长细胞寿命。因而在成年小鼠的饥饿期、乳鼠出生后的喂养适应期以及营养剥夺的细胞中,均显示出自噬为细胞存活所必需[11]。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。因此,在乳腺病、前列腺病及结肠病细胞中阻止自噬,能够提高病变细胞对放化疗的敏感性。线粒体自噬是自噬的一种,它能通过清理去极化线粒体减少活性氧簇,达到细胞保护的目的。线粒体自噬甚至可通过减少线粒体外膜通透化(mitochondrialoutermembranepermeabilization,MOMP)和减少细胞色素C和SMAC/DIABLO等线粒体促凋亡蛋白的释放阻止凋亡发生。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。

在细胞自噬的过程中,其C端暴露的甘氨酸经过一个类似泛素化的过程,以ATG7为E1样jihuo酶(E1-like activating enzyme), 以ATG3为E2样连接酶(E2-like conjugation enzyme),以Atg12-Atg5-Atg16复合物为E3样连接酶(E3-like ligase),在C端甘氨酸上共价连接上磷脂酰乙醇胺(phosphatidylethanolamine,PE)而成为LC3B-PE即LC3B II。与胞质定位的LC3B I不同,LC3B II定位于自噬体(autophagosome)的内膜和外膜上。在自噬体与溶酶体融合后,自噬体外膜上的LC3B II被Atg4所酶切,而自噬体内膜上的LC3B II则被溶酶体内的蛋白酶所降解。尽管LC3B II比LC3B I的分子量要大,但由于其极强的疏水性,在SDS-PAGE电泳时,LC3B II比LC3B I迁移得更快,其表观分子量分别为14kD和16kD。分子伴侣介导的自噬: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。广州GFP-LC3单荧光自噬

通过透射电子显微镜发现自噬体一直是观察自噬现象直接、经典的方法,是自噬检测的“金标准”。广州GFP-LC3单荧光自噬

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。广州GFP-LC3单荧光自噬

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