【醫學百科●自噬】

楊籍富

【醫學百科●自噬】

 

拼音

 

zìshì

自噬是指膜包裹部分胞質和細胞內需降解的細胞器、蛋白質等形成自噬體，并與內涵體形成所謂的自噬內涵體，最后與溶酶體融合形成自噬溶酶體，降解其所包裹的內容物，以實現細胞穩態和細胞器的更新。

 

自噬（autophagy）是細胞內的一種“自食”的現象，凋亡是“自殺”的現象，二者共用相同的刺激因素和調節蛋白，但是誘發閾值和門檻不同，如何轉換和協調目前還不清楚。

 

自噬體的發現

 

比利時科學家ChristiandeDuve在上世紀50年代通過電鏡觀察到自噬體（autophagosome）結構，并且在1963年溶酶體國際會議（CIBAFoundationSymposiumonLysosomes）上首先提出了“自噬”這種說法。

 

因此ChristiandeDuve被公認為自噬研究的鼻祖。

 

自噬（autophagy）是繼凋亡（apoptosis）后，當前生命科學最熱的研究領域，Pubmed記錄的文獻數量在最近4年呈爆炸式增長，其中2006年以前相關文獻大約1500條。

 

2007年是自噬研究有歷史意義的一年，召開了第一次自噬國際會議，與會人員構成自噬學術圈的奠基者，并且在各自領域宣傳和研究一些基本概念。

 

2007年到2010年9月短短三年文獻發表量達到大約4400條。

 

自噬基因

 

自噬基因（autophagy-relatedgene，ATG）的克隆始于酵母（yeast）。

 

第一個酵母自噬基因（ATG）于1997年被日本科學家YoshinoriOhsumi小組克隆，命名為Atg1，文章發表在《Gene》上。

 

第一個哺乳動物自噬基因于1998年被美國科學家BethLevine小組克隆，命名為Beclin1，發表在《JVirol》上，第一作者為XiaoHuanLiang。

 

截止到2010年9月已經克隆34個ATG基因。

 

自噬研究熱點

 

目前最前沿的三個領域是：1）自噬體膜的來源問題；

 

2）細胞器自噬，特別是線粒體自噬（mitophagy），3）Beclin1復合物的形成和調控蛋白以及mTOR信號通路在自噬中的作用。

 

疾病模型

 

自噬在機體的免疫、感染、炎癥、腫瘤、心血管病、神經退行性病的發病中具有十分重要的作用。

 

目前研究最熱的三類疾病是腫瘤、神經退行性疾病和免疫性疾病。

 

其中在腫瘤的作用爭論最大，是一把雙刃劍。

 

主要表現自噬基因敲除的動物自發腫瘤增多，相反自噬基因敲除后，增加了化療、放療、免疫治療的敏感性。

 

自噬功能

 

目前普遍認為自噬是一種防御和應激調控機制。

 

細胞可以通過自噬和溶酶體，消除、降解和消化受損、變性、衰老和失去功能的細胞、細胞器和變性蛋白質與核酸等生物大分子。

 

為細胞的重建、再生和修復提供必須原料，實現細胞的再循環和再利用。

 

它既是體內的“垃圾處理廠”，也是“廢品回收站”；

 

它既可以抵御病原體的入侵，又可保衛細胞免受細胞內毒物的損傷。

 

因此一般說來，凋亡是程序化細胞死亡，自噬是程序化細胞存活。

 

但是過多或過少的自噬卻危害細胞。

 

某些情況下，自噬可引起細胞死亡，因此早期一些文獻也稱自噬為Ⅱ型程序性細胞死亡，但現在已經名不副實。

 

自噬的檢測方法

 

自噬與凋亡檢測金標準是通過電鏡看到膜狀結構的自噬體以及其他相關亞細胞結構。

 

文獻最常用的方法是蛋白印跡檢測自噬標志物LC3的轉換（LC3-II/LC3-I）以及熒光顯微鏡檢測LC3點狀聚集物的形成。

 

由于LC3本身也最終經溶酶體降解，因此需要結合一些溶酶體抑制劑使用聯合檢測。

 

此外，2009年的一篇Nature文章證實了非LC3依賴性途徑的自噬。

 

毫無疑問隨著研究的深入，自噬機制也會變得錯綜復雜。

 

引用：http://big5.wiki8.com/zishi_116492/