細(xì)胞自噬的研究進(jìn)展

□賈靜文

（河南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 河南 新鄉(xiāng) 453007）

細(xì)胞自噬的研究進(jìn)展

□賈靜文

（河南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 河南 新鄉(xiāng) 453007）

細(xì)胞自噬是一種在進(jìn)化上高度保守的，廣泛存在于真核細(xì)胞中的生命現(xiàn)象。實(shí)際上，細(xì)胞自噬是細(xì)胞的一種自我保護(hù)機(jī)制，用于清除受損的細(xì)胞內(nèi)含物或細(xì)胞器，對(duì)維持細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)起著重要作用。本文綜述了細(xì)胞自噬的過程與分類，并對(duì)自噬的分子機(jī)制與疾病的關(guān)系進(jìn)行了概述。

自噬；分子機(jī)制；腫瘤；病毒感染

1 細(xì)胞自噬概述

1.1 細(xì)胞自噬的分類

細(xì)胞自噬是一種溶酶體依賴性的蛋白質(zhì)降解途徑，主要作用是降解受損的細(xì)胞器或其他內(nèi)含物，利用降解產(chǎn)物重建細(xì)胞結(jié)構(gòu)或提供ATP，從而維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。細(xì)胞自噬可分為3種類型：（1）巨自噬（macroautophagy）：胞質(zhì)內(nèi)物質(zhì)通過形成自噬泡的方式，與溶酶體融合，來實(shí)現(xiàn)內(nèi)含物的降解。（2）微自噬（microautophagy）：溶酶體直接內(nèi)吞需被清除的物質(zhì)并將其降解。（3）分子伴侶介導(dǎo)的自噬（chaperonemediated autophagy，CMA）：胞質(zhì)中可溶性蛋白與分子伴侶結(jié)合，并由其運(yùn)送到溶酶體。我們通常所說的自噬是指巨自噬。

1.2 細(xì)胞自噬的過程

自噬的過程分為4個(gè)階段：（1）起始，胞質(zhì)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(zhì)物質(zhì)收入泡中，然后封口，稱為自噬體。（3）成熟：自噬體與內(nèi)涵體融合，形成自噬內(nèi)涵體，或與溶酶體結(jié)合形成自噬溶酶體。（4）降解：自噬溶酶體內(nèi)有許多酶，實(shí)現(xiàn)底物的降解。嚴(yán)格的說，還有第五步，循環(huán)利用與重建，降解底物釋放的ATP和小分子物質(zhì)被細(xì)胞重新利用或構(gòu)成新的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。

2 細(xì)胞自噬的機(jī)制

2.1 mTOR信號(hào)通路

mTOR是磷脂酰肌醇-3-激酶類家族成員，在哺乳動(dòng)物中有兩種形式：mTOR復(fù)合體1（對(duì)雷帕霉素敏感）和mTOR復(fù)合體2（對(duì)雷帕霉素不敏感），mTOR信號(hào)通路對(duì)自噬的調(diào)節(jié)大多都是負(fù)性的，即是抑制細(xì)胞自噬的。研究表明，抑制mTOR的活性，可以促進(jìn)自噬的水平。mTOR復(fù)合體1是多條信號(hào)通路的匯聚點(diǎn)，包括上游和下游信號(hào)通路，分子機(jī)制十分復(fù)雜，有待進(jìn)一步研究。

2.2 Beclin-1信號(hào)通路

Beclin-1是對(duì)自噬的一種重要正性調(diào)節(jié)因子。主要靠Beclin-1蛋白的BH3結(jié)構(gòu)域與BCL-2蛋白（調(diào)控細(xì)胞凋亡的重要蛋白）的相互作用來調(diào)節(jié)自噬。在惡劣環(huán)境下，Beclin-1與BCL-2的相互作用減弱，提高自噬水平；在良好環(huán)境下，兩者相互作用加強(qiáng)，抑制細(xì)胞自噬，并使其保持在基本自噬水平。

2.3 P53信號(hào)通路

P53是調(diào)控細(xì)胞凋亡和自噬的重要蛋白。研究表明，P53在細(xì)胞中的定位不同，對(duì)自噬的調(diào)節(jié)作用也不同，P53在胞質(zhì)中定位時(shí)，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(xì)胞核中定位時(shí)，促進(jìn)細(xì)胞自噬。

3 細(xì)胞自噬與疾病

3.1 細(xì)胞自噬與腫瘤

研究表明，在人類多種腫瘤中均檢測(cè)到自噬活性的改變，說明自噬與腫瘤的發(fā)生有一定的關(guān)系。隨著研究的發(fā)展，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，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(fā)生；而在腫瘤形成的中晚期，自噬可以抑制腫瘤細(xì)胞的凋亡，促進(jìn)其增殖。其分子機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

3.2 細(xì)胞自噬與病毒感染

自噬是細(xì)胞中的重要保護(hù)機(jī)制，不僅參與天然免疫的發(fā)生，還參與特異性免疫的發(fā)生。細(xì)胞被病毒侵染后，通過兩種方式誘導(dǎo)自噬的上調(diào)：受體與配體互作，以及胞內(nèi)壓力的產(chǎn)生（主要表現(xiàn)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和ROS水平上調(diào)）通過這兩種方式，細(xì)胞自噬水平增強(qiáng)，降解病毒成分，抑制病毒增殖，從而起到保護(hù)自身細(xì)胞免受病毒侵害的作用。

3.3 細(xì)胞自噬與其他疾病

研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞自噬還與神經(jīng)退行性疾病，心腦血管病有關(guān)。當(dāng)細(xì)胞自噬在惡劣環(huán)境中出現(xiàn)上調(diào)或者下降時(shí)，可引起神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙，從而引發(fā)神經(jīng)退行性疾病。當(dāng)然，細(xì)胞自噬還可能與自身免疫病等許多疾病有一定的關(guān)系。隨著研究的不斷深入與發(fā)展，這些具體機(jī)制將被一一解開。

結(jié)束語

細(xì)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(xì)胞自噬會(huì)通過多種機(jī)制發(fā)生上調(diào)或下降，用來維持細(xì)胞內(nèi)的穩(wěn)態(tài)。自從酵母中發(fā)現(xiàn)了自噬相關(guān)基因后，自噬就成為生理學(xué)上的研究的熱點(diǎn)。研究表明，細(xì)胞自噬與多種疾病的發(fā)生有著一定的關(guān)系，但具體分子機(jī)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(jī)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(xiāng)人，河南師范大學(xué)2014級(jí)生物技術(shù)專業(yè)在讀本科生

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