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运动为什么有益健康?
几乎所有人都会同意,运动有益健康.但运动为什么对身体有好处?这里面的机理是什么?这两个问题恐怕就没有多少人能回答上来了.科学家们一直试图回答上面这两个问题,一方面这样可以帮助大家提高运动的兴趣,但更重要的原因是为了发明一种药,代替运动的功效.比如,今年1月8日出版的《自然》杂志就刊登了一篇论文,认为运动大的好处就是能够帮助细胞排毒.简单来说,生命体在新陈代谢的过程中肯定会产生诸多废物,通常情况下细胞是通过"自噬作用"来排毒的.研究人员发现小鼠在运动后其细胞内的"自噬体"数量显著增加,排毒的效率也跟着提高.如果将来能进一步搞清运动为什么会增加"自噬体"的数量,就有可能发明出一种药,模拟运动的功效,吃了就可以排毒.
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微管末端结合蛋白1在Siha细胞自噬的表达和意义
目的 探讨宫颈癌Siha细胞自噬过程中微管末端结合蛋白1(EB1)基因的表达变化.方法 Hank平衡盐溶液(HBRSS)和秋水仙素处理体外培养的宫颈癌Siha细胞,分别采用实时定量PCR和Western blotting检测EB1基因、LC3和p62的表达,荧光显微镜检测特异性绿色荧光蛋白(GFP)-LC3以证实自噬体形成.结果 宫颈癌Siha细胞随HBSS作用时间延长,LC3 mRNA、EB1 mRNA、LC3-Ⅱ蛋白和EB1蛋白的表达均呈时间依赖性增加,差异具有统计学意义(P<0.05).EB1 mRNA和LC3 mRNA表达呈正相关,具有统计学意义(P<0.05).p62mRNA和蛋白在HBSS作用后的表达呈时间依赖性降低,差异具有统计学意义(P<0.05),EB1 mRNA和p62mRNA表达呈负相关,具有统计学意义(P<0.05).GFP-LC3结果显示,在HBSS作用12 h后,Siha细胞胞质中GFP-LC3强度和数目明显增加,含有GFP信号的细胞数量也明显增加.秋水仙素处理后,LC3、p62和EB1 mRNA及蛋白均未发生显著改变,差异无统计学意义(P>0.05),但此时几乎检测不到含GFP-LC3荧光信号的细胞.结论 EB1在饥饿状态Siha细胞中高表达,此时伴随LC3表达增加、p62表达降低以及自噬体形成增加,而用秋水仙素破坏EB1赖以作用的微管时,上述现象消失,充分表明EB1参与细胞自噬的可能.
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自噬及其在肿瘤中的作用研究
自噬(autophagy)是由Ashford和Porter在1962年发现细胞内有"自己吃自己"的现象后提出的,是指从粗面内质网的无核糖体附着区脱落的双层膜包裹部分胞质和细胞内需降解的细胞器、蛋白质等成分形成自噬体(autophagosome),并与溶酶体融合形成自噬溶酶体,降解其所包裹的内容物,以实现细胞本身的代谢需要和某些细胞器的更新[1].自噬在机体的生理和病理过程中都能见到,其所起的作用是正面还是负面的尚未完全阐明,对肿瘤的研究尤其如此,值得关注.
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自噬对适应性免疫的调控
自噬(autophagy)是一种蛋白降解系统,根据细胞内底物运送到溶酶体腔方式的不同,可分为大自噬(macroautophagy)、微自噬(microautophagy)、分子伴侣介导的自噬(chaperone-mediated autophagy,CMA)三种[1].大自噬中,孤立的双层膜结构包裹变性坏死的细胞器,聚集的蛋白质和病原体等成分,形成自噬体( autophagosome).然后与溶酶体膜融合,形成自噬溶酶体(autophagic lysosome),降解所包裹的物质.自噬在固有免疫和适应性免疫调控中发挥重要作用.就适应性免疫而言,自噬在抗原提呈中起着必不可少的作用[2].经典免疫学认为,MHC Ⅰ类分子把内源性抗原提呈给CD8+T细胞,而MHCⅡ类分子把外源性抗原提呈给CD4+T细胞.
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自噬在胰腺癌中作用的研究进展
自噬是一种广泛存在于真核细胞中的细胞降解过程,它早是由Ashford和Porter在1962年发现细胞内有“自己吃自己”现象后提出的[1]。自噬发生时,细胞将部分蛋白质和细胞器通过双层膜的扁平杯状分隔膜包裹形成自噬体(autophagosome),自噬体再转运至溶酶体并与溶酶体融合形成自噬溶酶体(autolysosome)以降解其包裹的内容物,从而实现细胞本身的代谢需要和细胞器的更新[2]。然而,过度激活细胞自噬水平会导致细胞发生自噬性死亡(autophagic cell death,AuCD),因此自噬也被称为是Ⅱ型程序性死亡[3]。自噬参与了细胞的多种生理和病理过程,起到调节细胞生存和维持内环境稳定的作用。同时越来越多的研究证明,自噬与肿瘤的关系十分密切,并且其在肿瘤发生发展过程中表现出抑制和促进的双重作用:一方面,激活自噬后可通过自噬性死亡对肿瘤细胞产生杀伤作用;而另一方面,当外界存在各种代谢压力或应激性刺激时,肿瘤细胞又可通过自噬起到维持生存的作用。正因为如此,自噬在肿瘤中的作用模式及其相关机制已成为当前肿瘤学研究的热点。本文就自噬与胰腺肿瘤关系的研究进展作一综述。
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自噬的分子医学研究进展
自噬是指细胞内的溶酶体降解自身细胞器和其他大分子的过程,是一种高度保守的细胞内蛋白质再循环机制,能够导致程序性细胞死亡,又称为Ⅱ型细胞死亡.饥饿、缺氧、细胞内应激、激素或生长发育信号等均可诱导产生.越来越多的证据表明自噬参与许多心血管疾病的进展与保护作用,能够清除受损的蛋白质和细胞器以避免产生细胞毒性或诱发细胞凋亡.本文主要讨论自噬的研究进展及与肿瘤和心血管疾病的关系.
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丙型肝炎病毒与细胞自噬相互作用研究进展
细胞自噬(autophagy)是细胞降解受损细胞器和错误折叠的蛋白分子,以及作为固有免疫应答的一部分来清除入侵病原体的一个动态连续的生理过程.自噬相关蛋白参与其吞噬底物的双层膜结构(double membrane vesicles,DMVs)的形成,自噬体与溶酶体融合完成自噬溶酶体的成熟,由自噬溶酶体来终完成降解底物的过程.多种因素可诱导自噬发生,如饥饿、药物、受损细胞器以及病原体等.在真核生物中细胞自噬已演变为一种应激反应,能调节细胞内能量和监控细胞器质量;同时自噬组件得到更高的分化,功能得到更好的完善,与细胞内广泛存在的信号通路相互作用并参与调节应答应激反应的多种防御机制.
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自噬与子痫前期发病的相关性研究进展
自噬是一种在真核细胞中通过双层膜状结构的自噬体包裹隔离待降解底物,并将其运输至溶酶体进行降解和回收再利用的分解代谢过程[1],主要发生在缺氧、免疫损伤、应激和营养缺乏等情况下[2],被认为是细胞对不良环境刺激的一种防御机制[3]。然而,自噬过度或自噬不足均可导致疾病的发生。研究表明,自噬参与多种疾病的病理过程,如肿瘤[4]、神经退行性病变[5]、心血管疾病[6]、感染和免疫功能缺陷等[7]。近年来,一些学者对自噬与子痫前期发病的相关性也进行了研究报道。但是,关于自噬对子痫前期中的滋养细胞是促进其存活还是导致其死亡或功能损伤,确切的作用机制尚不明确。因此,本文就自噬与子痫前期发病相关研究进展做一综述,以期从自噬的角度探讨子痫前期的发病机制。
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自噬与糖尿病视网膜病变相关性的研究进展
糖尿病视网膜病变(DR)是糖尿病的严重并发症之一,也是主要致肓原因之一,其发病率在全世界范围内呈逐渐增长趋势.因此,对DR发病机制及有效治疗方法的研究已成为该领域的重要课题.自噬是人体分解代谢的重要途径之一,主要通过对受损细胞器和细胞内大分子物质的降解和循环利用来维持细胞内环境稳定.近年来,对哺乳类动物细胞内自噬的研究发展迅速,并发现自噬与多种代谢性疾病及年龄相关性疾病有关.在肿瘤、糖尿病肾病及年龄相关性黄斑变性等疾病的研究中,自噬已成为一大热点.而自噬与多种DR相关因素也存在密切关系,包括养分协迫、氧化应激、缺氧、内质网应激等.
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自噬、骨骼肌蛋白维持及其与运动关系研究进展
近几年,Ⅱ型程序性细胞死亡——自噬(autophagy)在机体代谢中的作用越来越受到人们的关注.自噬是双层膜结构小泡吞没部分细胞质、细胞器、糖原和蛋白质聚合体,形成自噬体传达给溶酶体进行降解,以实现对细胞内的蛋白质和细胞器进行管理的过程,并在维持细胞稳态方面发挥重要作用[1].骨骼肌是机体运动的原动力,其组织排列高度结构化,肌浆充满了由收缩蛋白组成的重复结构——肌小节,肌球蛋白丝分布在肌小节的中心,肌动蛋白丝分布在肌小节的外缘.一定数量的肌小节有序排列形成肌纤维,保证机械张力的产生和维持.
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自噬与肝脏代谢应激研究进展
自噬是指细胞在缺乏营养和能量时,部分胞质和细胞器被包裹入一种特殊的双层膜结构的自噬体,再与溶酶体结合完成降解的过程。过去十年里,应用分子和细胞生物学方法对鼠进行转基因和基因敲除,发现自噬在细胞质量控制、固有免疫、抗原递呈、致癌作用、细菌和病毒感染等方面发挥着多种功能。2004年Kuma对首个自噬相关基因Atg5缺陷小鼠的报道证实,自噬缺陷新生鼠在出生后因无法承受断食,在12 h内死亡[1],伴随血浆氨基酸水平的降低及肝脏单磷酸腺苷(AMP)依赖的蛋白激酶(AMPK)磷酸化水平的增强,这一现象有力证实了体内能量的缺乏。因此人们开始了解自噬对维持细胞内环境稳态的重要作用,尤其是饥饿诱导的自噬对能量的补偿[2]。
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自噬基因Beclinl的研究现状
Beclin1基因也称BECN1基因,是酵母ATG6的同系物,也是哺乳动物参与自噬的特异性基因.大量研究表明beclin1不仅参与自噬体的形成,还可通过调节自噬活性对肿瘤发生,发展起着重要作用.
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羊膜自噬的形态及其相关基因表达
目的:阐明羊膜上皮细胞自噬过程的形态及其相关基因表达.方法:20片足月羊膜用透射电镜检查,用单丹磺酰戊二胺(MDC)标记自噬泡和溶酶示棕红(LTR)检查溶酶体;用RT-PCR检测beclin-1,apg-5和DAPK基因的转录.结果:在羊膜上皮可见多数双层膜包被的自噬泡,它可分为两种:一种是自噬体,其中包含细胞浆成份;另一种是自噬溶酶体,系自噬体和溶酶体融合,细胞浆成份降解.MDC和LTR染色阳性.beclin-1,apg-5和DAPK基因在多数羊膜上皮有表达.结论:在正常羊膜上皮出现自噬并有相关基因表达,羊膜上皮为适应其营养限制可诱导自噬以促进自我营养.
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选择性自噬的研究
自噬(autophagy)是广泛存在于真核细胞内的一种溶酶体降解途径。这个古老而保守的降解途径主要有三种形式:巨自噬(giant autophagy)、微自噬(microautophagy)和分子伴侣介导的自噬(chaperon-mediated autophagy,CMA)。自噬一直被认为是一个饥饿诱导的非选择性本体降解途径,通过细胞质成分的“自我消化”,细胞在有限的能源中回收所有的营养成分。泛素化底物通过泛素受体传递,后者包括 p62/SQSTM1(sequestosome1)、BRCA1基因1邻位(neighbor of BRCA1 gene 1,NRB1)、核点蛋白质52(nuclear protein 52,NDP52)、组蛋白去乙酰酶6(histone deacetylase 6,HDAC6)及自噬相关 FYVE 蛋白(autophagy-linked FYVE protein,ALFY),泛素依赖的传感器系统负责底物特异性。自噬清除之前,这些受体将泛素化底物连接到初期自噬体,后者携带有泛素样(ubiquitin-like,UbL)蛋白,如其表面的微管相关蛋白1轻链3(microtubule associated protein 1 light chain 3,LC3)或 GABAA 受体相关蛋白(GABAA receptor associated protein,GABARAP)。因此,自噬受体结合到泛素和 LC3或 GABARAP 蛋白能够通过选择性自噬调控蛋白质降解。依据其底物名称来区别各种类型的选择性途径,如线粒体自噬(mitophagy)、过氧化物酶体自噬(pexophagy)、内质网自噬( reticulophagy)、核糖体自噬( ribophagy)和异源自噬(xenophagy)。
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巨自噬检测方法的研究进展
细胞自噬(Autophagy)"是近十年来继"细胞凋亡(Apoptosis)之后,当前研究之热门[1],本文将对近年来细胞巨自噬的检测方法 进行综述.
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中药诱导肿瘤细胞自噬及其分子机制
自噬是细胞膜结构吞噬自身的细胞质形成自噬体,并与溶酶体结合对细胞内蛋白质和细胞器降解的过程.自噬参与细胞诸多生理和病理过程,其与肿瘤发生密切相关.近年来对细胞自噬在肿瘤中的作用及其作为抗肿瘤药物的作用机制的研究有了较大进展,特别是某些中药及有效成分如姜黄素、苦参碱、雷公藤内酯等能诱导肿瘤细胞自噬,自噬将成为肿瘤研究的一个新热点.现将自噬的分子机制、自噬与肿瘤、中药诱导肿瘤细胞自噬及其分子机制的研究进展做一综述.
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自噬对骨骼肌体积维持的研究现状
背景:骨骼肌体积的维持无论在疾病防治还是个体机能维持和发展方面都具有关键作用.研究自噬通路的调节作用对骨骼肌蛋白的影响,可为肌体积的维持打开了新的思路.目的:探讨骨骼肌中自噬系统传导通路在肌肉蛋白的分解代谢过程中的利弊.方法:用计算机检索ISI Web of knowledge数据库(1970/2010)和Science Direct数据库(2000/2010),检索关键词为"autophagy,skeletal muscle,protein,muscle atrophy",语言设定为英文.对自噬机制对骨骼肌丢失、肌肉体积维持以及在代谢中的调节作用方面进行总结,并分析自噬-溶酶体系统的研究进展.结果与结论:按纳入和排除标准对文献进行筛选,共纳入64篇文章.结果表明骨骼肌细胞自噬的活化在蛋白的破坏和肌肉萎缩过程中非常关键,过度的自噬与遍在蛋白-蛋白酶体系统相似,会对肌肉含量产生不良的影响.同时自噬系统在肌细胞稳态的维持上也发挥着重要的作用.并且骨骼肌内的自噬过程与其他代谢组织不同,存在着长期和短期两种自噬过程,由2种不同的信号通路进行控制,因而还需要对骨骼肌自噬通路分子机制进行进一步的研究.
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系统性红斑狼疮中自噬现象研究进展
自噬( Autophagy )指细胞内的溶酶体降解自身细胞器和其他大分子的过程,受多种基因调控,已明确的自噬相关基因多达30余种。其中Atg5、Atg6( Beclin-1)和Atg8被证明为自噬的必要标志。 Atg5与Atg12相结合,形成复合物,通过募集游离的LC3( Atg8)并与其形成共轭复合物,靶向定位在空泡膜上形成自噬复合体支架[1];Beclin-1(Atg6)既可以通过与Atg14 L作用调节自噬的起始过程,也可以通过与其结合蛋白 Rubicon、UVRAG 形成 Beclin-1:hVps34:UVRAG复合物,诱导自噬体的成熟,以及加速细胞内吞后的运输[2]。
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自噬参与免疫应答调控的研究进展
细胞自噬(Autophagy)是真核生物中古老且进化保守的对细胞内物质进行周转的重要过程.早由Ashford和Porten于1962年用电子显微镜观察人的肝细胞在加入高血糖素后出现的自食(Self-eating)现象而被发现[1].后来人们将该现象命名为自噬.其通过双层膜包裹部分胞浆和细胞内需要降解的细胞器、蛋白质等成分形成自噬体,后者随之与溶酶体融合形成自噬溶酶体,并终将所包裹的内容物降解.
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自噬体的检测及其对肿瘤的作用
1 自噬的概述1.1 自噬(autophagy)简介自噬来源于希腊词汇,意思是"self"和"eating",用来描述细胞在饥饿时,为了存活而降解细胞内成分获得营养.自噬是真核细胞蛋白降解的重要途径,其作用主要是清除降解细胞内受损伤的细胞结构、衰老的细胞器及不再需要的生物大分子等,同时也为细胞内细胞器的构建提供原料,即细胞结构的再循环.细胞对这种合成与降解的精细调节,对维持细胞的自身稳态有重要意义.