細胞自噬的研究進展

□賈靜文

（河南師范大學生命科學學院 河南 新鄉 453007）

細胞自噬的研究進展

□賈靜文

（河南師范大學生命科學學院 河南 新鄉 453007）

細胞自噬是一種在進化上高度保守的，廣泛存在于真核細胞中的生命現象。實際上，細胞自噬是細胞的一種自我保護機制，用于清除受損的細胞內含物或細胞器，對維持細胞內穩態起著重要作用。本文綜述了細胞自噬的過程與分類，并對自噬的分子機制與疾病的關系進行了概述。

自噬；分子機制；腫瘤；病毒感染

1 細胞自噬概述

1.1 細胞自噬的分類

細胞自噬是一種溶酶體依賴性的蛋白質降解途徑，主要作用是降解受損的細胞器或其他內含物，利用降解產物重建細胞結構或提供ATP，從而維持細胞內環境穩定。細胞自噬可分為3種類型：（1）巨自噬（macroautophagy）：胞質內物質通過形成自噬泡的方式，與溶酶體融合，來實現內含物的降解。（2）微自噬（microautophagy）：溶酶體直接內吞需被清除的物質并將其降解。（3）分子伴侶介導的自噬（chaperonemediated autophagy，CMA）：胞質中可溶性蛋白與分子伴侶結合，并由其運送到溶酶體。我們通常所說的自噬是指巨自噬。

1.2 細胞自噬的過程

自噬的過程分為4個階段：（1）起始，胞質中首先形成雙層分隔膜，隨后向兩邊延伸成自噬泡（開口的）。（2）延伸：自噬泡將需降解的胞質物質收入泡中，然后封口，稱為自噬體。（3）成熟：自噬體與內涵體融合，形成自噬內涵體，或與溶酶體結合形成自噬溶酶體。（4）降解：自噬溶酶體內有許多酶，實現底物的降解。嚴格的說，還有第五步，循環利用與重建，降解底物釋放的ATP和小分子物質被細胞重新利用或構成新的細胞結構。

2 細胞自噬的機制

2.1 mTOR信號通路

mTOR是磷脂酰肌醇-3-激酶類家族成員，在哺乳動物中有兩種形式：mTOR復合體1（對雷帕霉素敏感）和mTOR復合體2（對雷帕霉素不敏感），mTOR信號通路對自噬的調節大多都是負性的，即是抑制細胞自噬的。研究表明，抑制mTOR的活性，可以促進自噬的水平。mTOR復合體1是多條信號通路的匯聚點，包括上游和下游信號通路，分子機制十分復雜，有待進一步研究。

2.2 Beclin-1信號通路

Beclin-1是對自噬的一種重要正性調節因子。主要靠Beclin-1蛋白的BH3結構域與BCL-2蛋白（調控細胞凋亡的重要蛋白）的相互作用來調節自噬。在惡劣環境下，Beclin-1與BCL-2的相互作用減弱，提高自噬水平；在良好環境下，兩者相互作用加強，抑制細胞自噬，并使其保持在基本自噬水平。

2.3 P53信號通路

P53是調控細胞凋亡和自噬的重要蛋白。研究表明，P53在細胞中的定位不同，對自噬的調節作用也不同，P53在胞質中定位時，抑制自噬水平，主要通過三種方式來定位，激活mTOR，抑制AMPK的作用和P53的直接作用。P53在細胞核中定位時，促進細胞自噬。

3 細胞自噬與疾病

3.1 細胞自噬與腫瘤

研究表明，在人類多種腫瘤中均檢測到自噬活性的改變，說明自噬與腫瘤的發生有一定的關系。隨著研究的發展，有學者發現，自噬在腫瘤的形成中扮演著雙重的角色。在腫瘤形成早期，自噬抑制腫瘤的發生；而在腫瘤形成的中晚期，自噬可以抑制腫瘤細胞的凋亡，促進其增殖。其分子機制有待進一步研究。

3.2 細胞自噬與病毒感染

自噬是細胞中的重要保護機制，不僅參與天然免疫的發生，還參與特異性免疫的發生。細胞被病毒侵染后，通過兩種方式誘導自噬的上調：受體與配體互作，以及胞內壓力的產生（主要表現在內質網應激和ROS水平上調）通過這兩種方式，細胞自噬水平增強，降解病毒成分，抑制病毒增殖，從而起到保護自身細胞免受病毒侵害的作用。

3.3 細胞自噬與其他疾病

研究發現，細胞自噬還與神經退行性疾病，心腦血管病有關。當細胞自噬在惡劣環境中出現上調或者下降時，可引起神經系統功能障礙，從而引發神經退行性疾病。當然，細胞自噬還可能與自身免疫病等許多疾病有一定的關系。隨著研究的不斷深入與發展，這些具體機制將被一一解開。

結束語

細胞自噬是真核生物中的一種十分重要的生理過程，在惡劣條件下（如饑餓等），細胞自噬會通過多種機制發生上調或下降，用來維持細胞內的穩態。自從酵母中發現了自噬相關基因后，自噬就成為生理學上的研究的熱點。研究表明，細胞自噬與多種疾病的發生有著一定的關系，但具體分子機制尚不明確，這將是未來幾年的研究方向。相信在不久的將來，這些機制將不再是謎。

1004-7026（2017）03-0105-01

R363

A

賈靜文（1997.3-），女，漢族，河南新鄉人，河南師范大學2014級生物技術專業在讀本科生

10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2017.03.072