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细胞自噬研究必掌握的分子通路研究数据库

 微科享 2021-04-19

细胞自噬(autophagy)一词来自希腊单词auto-,意思是“自己的”,以及phagein,意思是“吃”。所以,细胞自噬的意思就是“吃掉自己”。细胞降解回收自己的零部件这一过程,能迅速提供能量和是“食物”用于应急,对抗外来的病原体,并清除自身有害物质。

随着对自噬研究的逐步火热与深入,诺贝尔生理学或医学奖表彰的成就是发现并阐释了细胞自噬的机理,而细胞自噬过程是细胞成分降解和回收利用的基础。细胞质中的线粒体等细胞器首先被称为“隔离膜”的囊泡所包被,这种“隔离膜”主要来自于内质网和高尔基体;囊泡最终形成双层膜结构,即自吞噬体;自吞噬体与胞内体融合形成中间自体吞噬泡;最终自体吞噬泡的外膜与溶酶体融合形成降解自体吞噬泡,由溶酶体内的酶降解自体吞噬泡中的内容物和内膜,以维持内环境的稳定。

自噬发生过程中最关键的是自噬体的形成,其大小约为500 nm左右,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,自噬体的半衰期很短,只有8 min 左右,说明自噬是细胞对于环境变化的有效反应。

自噬基本流程图:

目前,普遍对自噬的定义为一种防御和应激调控机制,细胞通过自噬这一过程消除变性,衰老或失去功能的细胞、细胞器及核酸大分子等,为细胞重建,再生提供能量补给。最前沿的研究集中于1)自噬体膜的来源;2)线粒体自噬;3)Beclin1复合物的形成及mTOR信号通路在自噬中的作用。(2019国自然热点之一)

在研究自噬的过程中,信号通路的研究是必不可少的,总结信号通路数据库如下:

Autophagy Regulatory Network

http:///search 

The Autophagy Database

http://www./autophagy/index.html 

ncRDeathDB

http://www./ncrdeathdb/index.php 

GAMDB

http://gamdb./index.php

KEGG

https://www./kegg/pathway.html

自噬分子信号通路:

自噬过程与帕金森氏病、2型糖尿病和老年人体内其他疾病都有所关联。自噬基因的突变可以导致遗传病,自噬机制受到的扰乱还与癌症有关。目前人们正在进行紧张的研究以开发药物,能够在各种疾病中影响自噬机制。

参考文献:

1. 李国东,吴德全,李本义.细胞自噬在肿瘤中作用的研究进展[J].癌症,2009, 28(4):445-448.

2. 马泰,孙国平,李家斌.细胞自噬的研究方法[J].生物化学与生物物理进展,2012, 39(3):204-209.

3. Mijaljica D, Prescott M, Devenish R J.Autophagy in disease. Methods Mol Biol, 2010, 648: 79-92.

4. Eskelinen E L. To be or not to be?Examples of incorrect identification of autophagic compartments in conventionaltransmission electron microscopy of mammalian cells. Autophagy, 2008, 4(2):257-260.

5. Rubinsztein D C, Cuervo A M, RavikumarB, et al. In search of an "autophagomometer". Autophagy, 2009, 5(5):585-589.

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