何为细胞自噬?

B站影视 电影资讯 2025-04-07 17:45 1

摘要:细胞自噬是真核生物中一种高度保守的自我降解过程,细胞在应对营养缺乏、氧化应激、病原体感染等各种应激条件下,通过形成双层膜结构的自噬体,包裹并降解自身细胞质内的受损细胞器、错误折叠的蛋白质以及入侵的病原体等物质,以维持细胞内环境稳态、提供营养物质和能量,促进细胞

细胞自噬是真核生物中一种高度保守的自我降解过程,细胞在应对营养缺乏、氧化应激、病原体感染等各种应激条件下,通过形成双层膜结构的自噬体,包裹并降解自身细胞质内的受损细胞器、错误折叠的蛋白质以及入侵的病原体等物质,以维持细胞内环境稳态、提供营养物质和能量,促进细胞生存和更新的一种重要生物学过程。

根据包裹物质及运送方式的不同可将细胞自噬分为3种类型:

① 巨细胞自噬(macroautophagy):通过形成具有双层膜结构的细胞自噬体(autophagosome)包裹胞内物质,最终细胞自噬体与溶酶体融合。一般情况下所说的细胞自噬是指巨细胞自噬。

② 微细胞自噬(microautophagy):通过溶酶体或液泡表面的形变直接吞没特定的细胞器。

③ 分子伴侣介导的细胞自噬(chaperone-mediated autophagy, CMA):具有KEFRQ样基序的蛋白在HSP70伴侣的帮助下,通过LAMP-2A转运体转运到溶酶体。

3种细胞自噬途径 (Duraes Fernanda V et al. Front Immunol, 2015)

过程

自噬起始:当细胞受到饥饿、缺氧等刺激时,细胞内的信号通路被激活,启动自噬相关基因的表达,在细胞质中形成一个称为 “吞噬泡” 的结构,它是自噬体的前体。自噬体形成:吞噬泡不断延伸、扩张,包裹住待降解的物质,然后逐渐封闭形成双层膜结构的自噬体。自噬体与溶酶体融合:自噬体形成后,会与细胞内的溶酶体结合。溶酶体中含有多种酸性水解酶,能够对自噬体包裹的物质进行降解。降解与回收:在溶酶体的作用下,自噬体内的物质被水解成氨基酸、脂肪酸、核苷酸等小分子物质,这些物质可以被细胞重新利用,用于合成新的生物大分子或提供能量。

细胞自噬的发生过程 (Li et al. Molecular Cancer,2020)

生理功能

维持细胞内稳态:清除细胞内受损或多余的细胞器、错误折叠的蛋白质等,防止它们在细胞内堆积,从而维持细胞内环境的稳定和细胞的正常功能。应对营养缺乏:在营养匮乏时,通过降解细胞内的生物大分子来提供氨基酸、脂肪酸等营养物质,为细胞的生存提供能量和物质基础。防御病原体感染:可以识别并清除入侵细胞的细菌、病毒等病原体,是细胞天然免疫的重要组成部分。参与细胞发育和分化:在细胞发育和分化过程中,细胞自噬参与清除一些特定的细胞结构或蛋白质,对细胞的形态建成和功能特化起到重要作用。

来源:山东维真生物

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