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细胞自噬研究综述 一、概述 细胞自噬是广泛存在于真核细胞内的一种溶酶体依赖性的降解途径。 是真核生物中进化 保守的对细胞内物质进行周转的重要过程。 细胞自噬导致细胞内长寿命蛋白和受损伤细胞器 的降解，使细胞在应激条件下循环利用营养物质和三羧酸循环产生的 ATP 继续生存。根据 细胞内底物运送到溶酶体腔方式的不同， 哺乳动物细胞自噬可分为 微自噬 （microautophagy) 、 巨自噬（ macroautophagy ）和分子伴侣介导的自噬 (Chaperone-mediated autophagy ，CMA） 三种主要方式， 但目前研究最为广泛的是巨自噬。 细胞自噬与 细胞凋亡、细胞衰老 一样，是 十分重要的生物学现象， 参与生物的发育、 生长等多种过程， 细胞自噬的异常导致癌细胞的 出现。 研究表明，细胞自噬在细胞内稳态、癌症、心力衰竭、神经退行性疾病、传染病、衰 老相关性疾病等生命过程中发挥着重要作用。 二、细胞自噬的形式 微自噬是指溶酶体或者液泡内膜直接内陷底物包裹并降解的过程。 多在种子成熟时储藏 蛋白的沉积或萌发时储存蛋白的降解中起作用。 巨自噬是在其过程中， 底物蛋白被一种双层膜的结构 （粗面内质网的无核糖体附着区脱 落的双层膜） 包裹后形成直径约 400~900 纳米大小的自噬小泡 （autophagosome) ，接着自噬 小泡的外膜与溶酶体膜或者液泡膜融合， 释放包裹底物蛋白的泡状结构到溶酶体或者液泡中， 并最终在一系列水解酶的作用下将其降解， 我们将这种进入溶酶体或者液泡腔中的泡状结构 称为自噬小体。 它作用于营养缺乏条件下培养的细胞、 植物的免疫反应、 叶片衰老及环境胁 迫应答。 介导自噬是在动物细胞衰老反应过程中， 往往发生分子伴侣介导的自噬过程， 保存必须 的组成细胞结构的蛋白和其他材料。 三、细胞自噬的功能 生理性自噬是细胞的自我保护机制， 有益于细胞的生长发育， 保护细胞防止代谢应激和 氧化损伤， 对维持细胞内稳态以及细胞产物的合成、 降解和循环再利用具有重要作用； 但自 噬过度可能导致代谢应激、降解细胞成分、细胞死亡等， 打破细胞生长和死亡（细胞死亡至 少分为三种形态学上不同的进程， 即细胞凋亡、 自噬性细胞死亡和坏死， 此处所指的死亡可 能伴随着细胞自噬， 过度自噬以一种不同于细胞凋亡和坏死的方式使细胞死亡， 但自噬与二 者还有一定的关联性， 比如 Bcl-2 和 Beclin1 之间的互作） 间的平衡。 自噬在多种生理病理过 程中发挥重要作用。缺血再灌注显著上调 Beclin1 ，激发心机细胞自噬； Beclin1 表达下调抑 制自噬，减弱心肌损伤。 研究认为， 自噬是动脉粥样硬化发展过程中的一种保护机制， 因为 自噬通过加工氧化修饰蛋白使斑块固化， 而自噬缺陷加剧动脉粥样硬化。 在肿瘤细胞生物学 上，根据细胞基因组成和细胞所处环境变化， 自噬既能抑制肿瘤抑制因素发挥作用， 自噬基 因的缺失又可促进肿瘤的生成。 研究发现，一方面， 自噬可使乳腺癌细胞继续生存； 而另一 方面，自噬又可导致结肠癌细胞 HCT116