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自噬研究的相关知识

什么是自噬？ 自噬（autophagy）性细胞死亡,是凋亡和坏死之外的第三种程序性细胞死亡方式.

自噬是真核生物进化过程中高度保守一类降解途径，通过形成双层膜的自噬体，将蛋白质等生物大分子或细胞器（线粒体等）回收至溶酶体将其降解为氨基酸、单糖等小分子，实现循环再利用。自噬体的半衰期8min左右，是细胞对于环境变化的有效反应。

细胞自噬的分类1、巨型细胞自噬(macroautophagy)，又称为大自噬，是指细胞内新生的球状脂质双层包裹胞浆蛋白和细胞器，并运送到溶酶体降解的自噬行为。2、微型细胞自噬(microautophagy)，又称为小自噬，是指通过溶酶体膜的内陷、突起和/或分隔，直接吞入细胞浆的自噬行为。3、分子伴侣介导的细胞自噬(chaperonemediatedautophagy，CMA)，是指由分子伴侣将靶蛋白转送至溶酶体内的自噬行为。这只见于哺乳类动物细胞。——根据细胞物质运到溶酶体内的途径不同

AutophagyAutophagyisacellulardegradationsysteminwhichcytoplasmiccomponents,includingorganelles,long-lifeproteinaresequesteredbydouble-membranestructurescalledautophagosomesandthesequesteredmaterialsaredegradedbylysosomalhydrolasesControlStarvation

基础自噬：是一种在大多数细胞中持续发生而水平相对较低的细胞自噬过程,对细胞内物质的更新及细胞内环境稳态的维持具有不可或缺的作用。诱导自噬：是细胞应对外界刺激的一种保护反应。缺少营养物质或能量、受到氧胁迫等情况下,细胞的自噬水平在短时间内剧烈升高的细胞自噬过程。如哺乳动物出生后初期,由于母体不再提供营养来源,幼体的细胞自噬非常活跃,这为维持其生命活动起了非常重要的作用。基础自噬和诱导自噬

自噬进程1、自噬的诱导激活2、自噬体的成核和延伸3、自噬体与溶酶体融合4、内容物降解

第一步：自噬的诱导一系列自噬相关基因（autophagy-relatedgene，Atg）组成的复合体参与调控自噬体的形成。主要是Atg1/ULK1复合体，包括Atg1、Atg13、Atg17,mTORC1磷酸化Atg1/ULK1和Atg13抑制自噬的起始。mTORC1失活自噬激活ULK1去磷酸化

Atg7-Atg3-induction

第二步：自噬体的成核，细胞在接受自噬诱导信号后，在胞浆中形成一个小的膜样结构:分离膜(isolationmembrane，IM)，然后不断向两边延伸，成扁平状，被称为前自噬体(pre-autophagosomePAS)，是自噬发生的标志之一。需要Atg6（Beclin1）-ClassⅢPI3K复合体以及Atg12-Atg5-Atg16L复合体.形态特点：自噬前体多呈新月形或半环形，为游离双层膜结构，两层膜之间有腔。随着自噬前体增大和包裹内容物，内腔变得不明显。多种ATG蛋白参与自噬前体的组装。组分来源：来源于独立形成的特殊膜结构或线粒体、内质网或高尔基复合体等膜结构。

Atg7-Atg3-induction

第二步：自噬体膜的延伸，自噬前体在两个类泛素系统作用下，包括Atg12-Atg5-Atg16L复合体和LC3(Atg8)作用下，LC3不断接受PE，扩展膜的长度，成为成熟的闭合自噬泡。形态特点：自噬前体由半月形，不断延伸成闭合的完整的双层膜结构的圆形自噬泡，内容物为不断捕获的待降解的衰老的蛋白、细胞器、蛋白聚集体。Atg7-Atg3-

第三步：自噬体与溶酶体的融合，被运送到溶酶体，两者的生物膜融合，变成一个自噬溶酶体(atuolysosome)。形态特点：多呈圆形或椭圆形。由于自噬体内膜很快被降解，在透射电镜下自噬溶酶体常不易与其他形式的溶酶体区别。

第四步：自噬溶酶体内的酸性水解酶降解囊泡中的内容物，成为降解性自噬体(degradativeautophagicvacuole)。

①自噬的诱导②自噬体的成核和延伸③自噬溶酶体的形成④内容物的降解

自噬的调节1、mTOR活性调节2、胰岛素（激活mtor；抑制FoxO3）

自噬调控的中心分子TOR(targetofrapamycin)雷帕霉素作用的靶位点(Tagetofrapamycin,TOR)是氨基酸、ATP和激素的感受器,它在调节细胞生长和自