摘要:自噬是一种进化上保守的分解代谢过程,通过消除功能失调的细胞器来促进细胞存活。自噬是一个受各种信号通路影响的高度调控过程。哺乳动物雷帕霉素靶蛋白 (mTOR) 起负调节剂的作用,而腺苷酸活化蛋白激酶则起自噬的正调节剂的作用。自噬过程可分为四个关键阶段:(1) 启
自噬是一种进化上保守的分解代谢过程,通过消除功能失调的细胞器来促进细胞存活。自噬是一个受各种信号通路影响的高度调控过程。哺乳动物雷帕霉素靶蛋白 (mTOR) 起负调节剂的作用,而腺苷酸活化蛋白激酶则起自噬的正调节剂的作用。自噬过程可分为四个关键阶段:(1) 启动和囊泡成核,(2) 囊泡伸长和成熟,(3) 融合和降解,以及 (4) 终止和循环。启动阶段由 ULK1 蛋白控制,它是 ULK1-Atg13-Atg101-FIP200 复合物的一部分。在营养缺乏的情况下,ULK1 会发生去磷酸化,导致复合物与 mTORC1 复合物分离。这种激活会导致 beclin-1/Vps34 复合物 (beclin-1-Atg14L-Vps15-Vps34) 的刺激,进而产生磷脂酰肌醇-3-磷酸。磷脂酰肌醇-3-磷酸的产生会触发双膜囊泡的成核,这一过程由成核位点的 DFCP1 和 WIPI 蛋白的积累支持。成核后,囊泡伸长通过两种泛素样结合系统的作用发生:ATG12-ATG5-ATG16 和 LC3-磷脂酰乙醇胺。这些系统有助于自噬体的形成,随后自噬体与溶酶体融合形成自噬溶酶体。在自噬溶酶体内,被隔离的细胞成分或细胞器被溶酶体酶降解。这种降解过程会释放营养物质,例如氨基酸,进而激活 mTOR(mTORC1 复合物的主要抑制剂),导致自噬过程终止,成分被回收到细胞质中。
来自美国德克萨斯大学Lizhen Chen团队认为,自噬最初被认为是一种由胰高血糖素和营养匮乏条件激活的广泛降解机制。这个过程通常被称为大量自噬,其功能是分解和回收细胞成分,以补充营养缺乏期间的必需构建块。大量自噬最初被认为基本上是非选择性的,不加区分地针对多种底物或“货物”。然而,自噬还通过选择性地靶向和降解特定细胞成分(包括聚集蛋白、受损线粒体和某些信号蛋白)在正常条件下维持细胞稳态方面发挥着关键作用。自噬被认为是损伤后轴突再生的关键因素,尽管其确切机制仍未完全了解。使用自噬激活剂治疗可部分逆转与年龄相关的自噬诱导和轴突再生衰退。DLK-1 是损伤后启动自噬的必要和充分条件。值得注意的是,观察到自噬囊泡与已知的轴突再生抑制剂 LIN-12/Notch 共定位。LIN-12 可能是自噬在再生过程中的靶向目标。总之, DLK-1 介导的损伤信号激活自噬,可能降低 LIN-12/Notch 水平以支持轴突再生。这些发现表明,促进自噬是一种有前途的治疗策略,可增强再生能力降低的神经元的轴突再生。
文章在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2025年 12 月 12 期发表。
文章来源:Ko SH, Chen L (2025) Autophagy regulation and function in axon regeneration: new insights from Caenorhabditis elegans. Neural Regen Res 20(12):3519-3520. doi.org/10.4103/NRR.NRR-D-24-00956
来源:中国神经再生研究杂志