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细胞自噬的过程和机制

2024.09.23 浏览量 来源:汉恒生物

上一期讲述了什么是细胞自噬以及自噬和凋亡的区别,本期就来讲解一下,细胞自噬的过程和机制。

细胞自噬的过程和机制

细胞自噬的发生过程大体分为以下4个阶段(图1):

① 细胞自噬的起始:在细胞自噬诱导信号的调控下,ULK1复合物和多种ATG蛋白被活化,并定位于前细胞自噬体处。

② 隔离膜和细胞自噬体的形成:ATG蛋白和脂质不断被募集,从而形成杯状的双层膜结构(隔离膜,phagophore);随着隔离膜的逐渐延伸,将要被降解的胞浆成分完全包裹,最终形成闭合的细胞自噬体(autophagosome)。

③ 细胞自噬体与溶酶体融合;细胞自噬体形成后将其包裹物通过胞内运输系统运输至溶酶体,并与溶酶体融合。

④ 细胞自噬体的裂解;细胞自噬体与溶酶体融合后形成细胞自噬溶酶体(autolysosome),最终在溶酶体水解酶的作用下降解其包裹物。

总而言之,细胞自噬的本质其实是细胞内的膜重排。在膜重排的过程中,会形成一个具有双层膜并裹挟着随机或特定底物的封闭囊泡,即细胞自噬体,进而与溶酶体融合,形成细胞自噬溶酶体并降解底物。


细胞自噬的发生过程

图1. 细胞自噬的发生过程

细胞自噬,看似对细胞不利,事实上,细胞正常情况下很少发生自噬,除非有诱发因素的存在。由于这些因素的经常性存在,因此,细胞保持了一种很低的、基础的自噬活性以维持自稳。

细胞基础水平的自噬活性很低,不适于观察,因此对自噬研究多需人工干预。

目前常用的自噬激动剂有Rapamycin和EBSS等,常用的自噬抑制剂有Chloroquine、3-MA、NH4Cl和 Bafilomycin A1等。

这些自噬激动剂和抑制剂可以分别激活/抑制自噬发生的不同阶段,需要根据具体研究的信号通路/物质,选择合适的激动剂或抑制剂。(更多自噬调控药物见图2)

噬通路调控药物

图2. 噬通路调控药物

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