安徽细胞自噬透射电镜
自噬(Autophagy),即细胞“吃掉自己”的过程,是一种细胞自我降解和循环利用胞内组分的过程。常见的自噬过程有三种类型:巨自噬、微自噬和分子伴侣介导的自噬。在现代的生物学中,“自噬”的概念是由比利时生物化学家克里斯汀·德·迪夫(ChristiandeDuve)在研究溶酶体功能时首先提出的。尽管克里斯汀·德·迪夫因发现和阐明溶酶体的功能获得了诺贝尔生理和医学奖,但是细胞自噬的具体机理是由日本生物学家大隅良典阐明的。大隅良典也因对细胞自噬的研究获得了诺贝尔生理和医学奖。自噬方面,P53通过转录依赖和非依赖机制发挥调节作用。自噬异常与多种病理过程如神经退行性疾病、代谢疾病等都有密切关系。安徽细胞自噬透射电镜
自噬发生过程:在此过程中,自噬体的形成是关键,其直径一般为300~900nm,平均500nm,囊泡内常见的包含物有胞质成分和某些细胞器如线粒体、内吞体、过氧化物酶体等。与其他细胞器相比,自噬体的半衰期比较短,只有8min左右,说明自噬是细胞对于环境变化的有效反应。在整个自体吞噬过程中,细胞质和细胞器都受到破坏,较明显的是线粒体和内质网受损。虽然自体吞噬并不直接破坏细胞膜和细胞核,但是有证据表明,在较初断裂或消化后,细胞膜和细胞核会较终变成溶酶体以消化和分解自身。辽宁细胞自噬Beclin1LC3B被认为是细胞自噬信号通路关键的标志性蛋白。
在骨生长和骨重建过程中,溶酶体对骨质的更新起着重要重要的作用。破骨细胞的溶酶体酶能释放到细胞外,分解和消除陈旧的骨基质,这是骨质更新的一个重要步骤。溶酶体酶释放的具体过程可能是:细胞内的环化酶活性发生改变后,随着cAMP的增加,蛋白质激酶被活化而引起微管及其周围的蛋白质的磷酸化,其结果微管发生聚集,致使溶酶体向细胞膜方向移动,并与细胞膜相互融合,然后溶酶体内的水解酶被排出细胞外,以分解和消除陈旧的骨质。
系统性红斑狼疮是一类高度异质的自身免疫病的总称,其主要特点为大量抗DNA/RNA自身抗体的出现。这些过量的抗DNA/RNA抗体的出现有许多种可能的解释,其中一种可能的原因是,细胞内部清理垃圾DNA/RNA的自噬途径受阻,导致大量垃圾DNA/RNA累积,直至超过了免疫系统对自身抗原的耐受阈值。对SLE患者的基因多态性分析表明,有一部分患者中Atg5和Atg7产生突变,提示自噬紊乱作为SLE的一种病因的可能性。另一方面,在SLE患者的T细胞中,可观测到自噬普遍上调,这可能是大量免疫原性物质刺激的结果而非原因。许多临床上用于调整SLE的药物都有阻止自噬的作用,例如羟氯喹。这些药物的调整作用,可能有一部分是通过直接阻止树突状细胞中的自噬来影响自身抗原提呈来实现的。推动关系中自噬并不直接参与诱导细胞死亡,而是作为能量供应者保障凋亡顺利进行。
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的,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。疫苗是预防肝病发生比较经济有效的方式,疫苗都与自噬关系密切。上海GFP-LC3单荧光自噬慢病毒
虽然自体吞噬不直接破坏细胞膜和细胞核,但断裂或消化刚发生时,细胞膜和细胞核会变成溶酶体消化分解自身。安徽细胞自噬透射电镜
在阿尔茨海默症(老年痴呆症,Alzheimer'sDisease,AD)中,可在病变神经细胞中观察到大量自噬体的累积。这一方面可能意味着在AD中,淀粉样蛋白或Tau蛋白的产生过多,导致细胞不得不提高自噬水平,但另一方面,自噬功能异常也有可能是至少一部分AD的原因。现有的研究表明,一种叫PS1/PS2的蛋白发生突变可以导致一种常染色体显性的家族遗传性AD。对该蛋白功能的研究表明,除了直接参与淀粉样蛋白的生成以外,PS1的一个比较重要的功能是维持溶酶体内部的酸性环境。由于自噬体不和pH异常的溶酶体发生融合,大量无法融合的自噬体在细胞质中累积,进一步影响了淀粉样蛋白等错误蛋白的清理,加速了AD的发生。安徽细胞自噬透射电镜
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