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自噬在肾脏疾病中的作用
自噬是溶酶体降解细胞质成分来维持细胞内稳态的细胞生物学过程,其参与多种肾脏疾病(足细胞疾病、IgA肾病、糖尿病肾病、遗传性肾病)的发生发展,但其具体作用尚存在争议.多数研究认为自噬对肾脏疾病具有保护作用,未来可能成为预防和治疗肾脏疾病的新靶点.
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自噬与急性肾损伤
自噬对于维持肾脏细胞存活及细胞稳态至关重要，并参与多种肾脏疾病的发生发展。急性肾损伤能激活肾脏细胞自噬；但其具体调控机制目前仍不明确，可能与氧化应激、内质网应激、缺氧诱导因子-1α、抑癌基因p53和Bcl-2家族等有关。自噬在急性肾损伤的病理生理过程中的作用尚存在争议，多认为自噬具有重要的保护作用。自噬将成为预防和治疗急性肾损伤潜在的新靶点。
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自噬与神经退行性疾病
自噬是细胞通过单层或双层膜包裹待降解物形成自噬体,然后运送到溶酶体形成自噬溶酶体并进行多种酶的消化及降解,以实现细胞本身的代谢需要和某些细胞器的更新,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.自噬分为三种类型:巨自噬、微自噬、分子伴侣介导的自噬.细胞的自噬清除或降解异常聚集的蛋白对神经退行性疾病有重要作用.
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自噬的分子机制与病理生理意义
自噬是以细胞质空泡化为特征的溶酶体依赖性的降解途径.自噬可以降解胞质内受损的结构,并产生氨基酸、游离脂肪酸等物质以供蛋白质和能量的合成,使细胞能够适应缺氧和饥饿等环境.自噬的过程受一系列复杂的信号分子的调控,调控机制的失效与肿瘤、神经退行性疾病、衰老等有重要的联系.
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肾上腺素受体调节的自噬效应在胃癌细胞增殖及抗凋亡过程中的作用及机制
目的：流行病学研究表明，压力、慢性抑郁症和缺乏社会关心可作为癌症发生和进展的风险因素，但其机制并不清楚。自噬是细胞在多种应激状态下保护自身的一种重要机制，然而其在肿瘤发生发展中具有两种截然相反的作用：细胞保护作用及细胞毒作用。目前，关于应激在胃癌发生发展过程中的作用及自噬在应激下是促瘤作用还是抑瘤作用尚无相关研究。本研究探讨了慢性应激在胃癌发展过程中的作用及机制，并进一步探讨自噬在这一过程中的作用，为应激相关性胃癌的治疗提供新的思路。方法：采用束缚模具限制小鼠行动来建立应激模型；采用裸鼠皮下及原位移植瘤模型进行体内试验；在裸鼠后颈部皮下埋入微量药物泵来持续给予肾上腺素受体阻滞剂；采用高效液相色谱法检测小鼠血浆及胃组织中的儿茶酚胺浓度；采用电子显微镜及激光共聚焦显微镜观察自噬体的形成；采用118例胃癌及癌旁组织制作组织芯片。结果：去甲肾上腺素及β2受体激动剂明显促进胃癌细胞的增殖，而β1受体激动剂无此效应；下调β2受体的表达可以阻断去甲肾上腺素的作用；β2受体途径在胃癌细胞抗凋亡中也具有促进作用；电子显微镜及激光共聚焦显微镜发现β2受体途径可以增加自噬体的形成。蛋白印迹发现β2受体途径上调LC3-II/tubulin比值并降低自噬底物p62的水平。使用E64d及Pepstatin A抑制自噬后，明显减弱去甲肾上腺素在胃癌细胞中的上述作用；体内试验也证实了上述作用；机制研究发现AMPK-ULK1通路介导了自噬在胃癌细胞中的作用；组织芯片检测发现ADRB2的表达与p-AMPK呈正相关；生存分析发现ADRB2高表达是胃癌患者的不良预后因素。结论：慢性应激及其介质去甲肾上腺素通过增强自噬效应，促进胃癌细胞的增殖及抗凋亡能力。我们的结果为胃癌的治疗提供了新的潜在靶点。
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含人自噬基因hAPG12穿梭载体构建及其在酵母自噬中的作用
目的该研究旨在构建大肠杆菌-酿酒酵母穿梭载体pESC-URA-EGFP-hAPG12,将构建好的载体转化到酵母菌内,以此研究hAPG12在酵母自噬过程中的作用.方法从pEGFP-C2-hApG12中扩增出EGFP-hAPG12融合基因,鉴定正确后定向亚克隆到大肠杆菌-酿酒酵母穿梭载体pESC-URA中,构建载体pESC-URA-EGFP-hAPG12并将其转化到酵母,荧光显微镜下观察,用自噬诱导剂诱导酵母自噬以观察hAPG12在酵母内的表达定位.结果证实EGFP-hAPG12基因已完全正确亚克隆到pESC-URA中,荧光显栽微镜观察结果证明EGFP-hAPG12融合蛋白在酵母中成功表达,以诱导培养24 h的荧光强,EGFP-hAPG12定位于酵母的自噬体中.结论成功构建了具有报告基因的重组真核表达载体pESC-URA-EGFP-hAPG12;EGFP-hAPG12融合蛋白在酵母中得到表达,hAPG12在酵母自噬体形成过程中起作用.
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益母草水苏碱经Nox2／ROS／mTOR途径降低心肌过度自噬
目的：探讨益母草水苏碱对心力衰竭大鼠心肌自噬的影响及作用机制。方法：采用胸主动脉结扎法（ TAC）诱导心衰模型。采用血流动力学检测心功能，免疫印迹法检测自噬相关蛋白、Nox2亚基、磷酸化AMPK及mTOR的表达，免疫荧光法双标记检测Nox2的活化状态，H2DCF检测胞浆ROS产生变化，GFP－RFP－LC3慢病毒转染检测自噬体及自噬溶酶体数量变化。结果：整体水平上，与假手术组相比，模型组心功能下降，自噬相关蛋白表达增加（ P＜0．05）；与模型组相比，益母草水苏碱组心功能得到改善，自噬相关蛋白表达下降（ P＜0．05）。细胞水平上，与正常组相比，模型组自噬体及自噬溶酶体数量明显增多，自噬相关蛋白、Nox2亚基表达、胞浆ROS产生、磷酸化AMPK及mTOR明显减少（ P＜0．05）；与模型组相比，益母草水苏碱组的自噬体及自噬溶酶体数量明显减少，自噬相关蛋白、Nox2亚基表达、胞浆ROS产生、磷酸化AMPK及mTOR增加（ P＜0．05）。结论：益母草水苏碱通过抑制Nox2活化和其亚基的表达，使ROS产生减少，并且经磷酸化AMPK－mTOR途径抑制自噬的过度激活，从而改善心功能。
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特发性膜性肾病足细胞自噬活性改变及其临床意义
目的 观察特发性膜性肾病(IMN)不同病理分期自噬体的数量改变,及自噬基因Beclin-1和微管相关蛋白LC3在IMN足细胞的表达情况,探讨自噬与IMN足细胞损伤及蛋白尿的产生、疾病进展的关系.方法 回顾性分析本院2013年1月-2014年12月经肾活检确诊且具有完整临床资料的26例IMN患者(1期IMN 14例,2期IMN 12例),并选人15例肾肿瘤患者肾切除手术的正常组织作为正常对照组.光镜和透射电镜分别观察肾脏组织病理学变化以及足细胞结构和自噬体的数量,免疫组化检测Beclin-1、LC3表达,免疫荧光法检测synaptopodin、LC3表达,分析IMN患者中自噬体数量与临床病理因素的相关性.结果 与对照组比较,IMN患者足细胞自噬体数量减少(P=0.034),Beclin-1和LC3蛋白表达降低(分别P=0.034,P=0.011,P=0.013),且随着病程的进展,效果更显著.与对照组比较,IMN 2期患者自噬体数量及Beclin-1和LC3表达均降低(P=0.009,P=0.030,P=0.015),IMN 1期患者自噬体数量及Beclin-1和LC3表达降低,但差异均没有统计学意义(P=0.352,P=0.087,P=0.128);IMN 2期患者与IMN 1期患者比较,自噬体数量差异有统计学意义(P=0.030),但Beclin-1和LC3表达两组差异没有统计学意义(P=0.355,P=0.181).IMN患者自噬体数量与血清肌酐、血清尿素氮、24 h尿蛋白量及eGFR的相关性均无统计学意义(均P＞0.05).IMN组患者synaptopodin和LC3蛋白表达低于对照组.结论 自噬参与IMN足细胞损伤及蛋白尿的产生,并可能与病程进展密切相关.
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自噬的概述
自噬是广泛存在于真核细胞中的生命现象,是生物在其发育、老化过程中都存在的一个净化自身多余或受损细胞器的共同机制.生命体籍此维持蛋白代谢平衡及细胞环境稳定,这一过程在细胞清除废物、结构重建、生长发育中起重要作用.本文主要对自噬体的形态和发生过程、分子机制、生化检测、与细胞凋亡的关系及其生理、病理功能等方面进行概述,以期较为全面地了解细胞自噬作用和新研究动态的相关资料.
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血管内皮细胞自噬在疾病发生发展中的作用
自噬是细胞将衰老、过剩的生物大分子(如蛋白质)及受损的细胞器运输到溶酶体进行分解代谢的过程.该过程以胞内出现自噬体为特征,在维持细胞的内环境稳定等方面有着重要作用[1].近年来,自噬已成为生物学领域的一个研究热点,其在疾病发生发展中的作用备受重视.过往的研究主要集中在肿瘤细胞自噬上,关于血管内皮细胞自噬的研究相对较少.近年来,国外关于血管内皮细胞自噬的研究报道越来越多,而国内的相关研究报道相对较少.血管内皮细胞作为机体重要的细胞之一,容易受到多种刺激如缺氧、氧化应激、脂质沉积、细菌感染等产生功能变化而导致动脉粥样硬化、肥胖、肾纤维化等多种疾病.同时,这些刺激往往又可以诱导内皮细胞自噬,自噬在上述疾病中扮演的角色不一.阐明血管内皮细胞自噬在疾病发生发展中的作用将有利于利用自噬这一靶点治疗相关疾病的研究.
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自噬在干细胞衰老过程中的研究进展
自噬是一种细胞通过囊泡吞噬自身胞浆蛋白或细胞器形成自噬体，并与溶酶体融合形成自噬溶酶体，降解包吞的内容物成为氨基酸等基础物质的过程。细胞在饥饿、缺血缺氧或胞浆中出现变性的蛋白、衰老损伤的细胞器、活性氧（ ROS）的累积时，都可诱导自噬的发生，通过消化回收代谢废物，实现细胞的自我调节和胞内物质的循环利用。干细胞具有增殖和分化成各种体细胞的潜能，是组织器官修复再生的基础，组织器官会随着成体干细胞的衰老出现生理功能的衰退，抑制干细胞的衰老将有利于延缓机体衰老。近年来多项研究发现，自噬在干细胞衰老的过程中具有重要的调节作用。本文将针对自噬在干细胞衰老过程中的作用及机制作一综述。
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自噬体在肺炎链球菌感染过程中的保护作用机制探讨
目的:检测微管相关蛋白轻链-3(LC3)在肺泡Ⅱ型上皮细胞A549上的表达情况,及3-甲基腺嘌呤(3MA)刺激后对其表达的影响,为研究自噬体在抵抗肺炎链球菌感染过程中的保护作用奠定基础.方法:体外培养肺泡Ⅱ型上皮细胞A549,在肺炎链球菌感染A549细胞12h时用倒置显微镜拍照并提取RNA,采用RT-PCR的方法检测LC3 mRNA的表达情况.同时检测对照组、3MA组、Spn组和3MA+ Spn组上清液乳酸脱氢酶(LDH)的OD值.结果:RT-PCR检测LC3 mRNA有明显表达,3MA可以抑制LC3的表达.LDH检测显示Spn组和3MA+ Spn组上清液LDH的OD值数据两两比较差异有统计学意义(P＜0.05).结论:LC3在肺泡Ⅱ型上皮细胞中显著表达,3MA可以抑制细胞的自噬作用.加3MA后,肺炎链球菌感染肺泡Ⅱ型上皮细胞坏死增加,提示自噬体在抵抗肺炎链球菌的感染过程中起一定的保护作用.
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揭开肝细胞自噬的神秘面纱
“自噬”是细胞内一种自食(self-eating)现象,自噬初源自于古希腊语,意为自我吞噬.“自噬”鼻祖比利时科学家Christian de Duve首先在上世纪50年代通过电镜观察到自噬结构,并且在1963年溶酶体国际会议上首先提出了“自噬”的概念.所谓自噬,是指在不同的病理生理条件下自噬膜结构将部分胞质、细胞器或蛋白质包裹形成自噬体,与溶酶体融合形成自噬溶酶体,并在其消化降解产生氨基酸、游离脂肪酸等小分子物质供细胞循环再利用的动态过程(如图),在实现细胞稳态和代谢更新中发挥着重要作用.目前普遍认为自噬是一种防御和应激调控机制.因此,有学者认为凋亡是程序化细胞死亡,自噬则是程序化细胞存活.
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自噬体在紫绀型先天性心脏病患儿心肌中的表达
目的 检测紫绀型先天性心脏病患儿心肌细胞中自噬体的表达,探讨细胞自噬作用在心肌慢性缺氧适应中的意义.方法 人选行手术矫治的先天性心脏病患儿18例,其中紫绀型先天性心脏病患儿10例,非紫绀型先天性心脏病患儿8例.取手术中切除的右室流出道心肌组织作为标本,采用透射电镜技术观察心肌细胞超微结构的改变,应用western blot检测自噬体特异性标志物LC3一Ⅱ的表达情况.结果 紫绀组患儿术前血氧饱和度明显低于非紫绀组(P<0.01):紫绀组患儿心肌细线粒体数量增多、排列紊乱,内质网肿胀,可见典型自噬体形成;与非紫绀组相比,紫绀组患儿LC3-Ⅱ蛋白表达显著增高(P<0.01).结论 紫绀型先天性心脏病患儿心肌细胞自噬作用增强,可能参与慢性缺氧条件下心肌细胞的适应性调节.
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miR-181b影响ApoE-/-小鼠动脉粥样硬化形成的自噬调节机制
目的 探讨微小RNA 181b(miR-181b)是否通过调节自噬相关靶蛋白参与动脉粥样硬化发展.方法通过颈总动脉套环诱导ApoE-/-小鼠颈动脉粥样硬化斑块形成.通过尾静脉注射miR-181b慢病毒载体构建其过表达(miR-181bOE)及低表达(miR-181bKD)模型.检测血浆中脂质水平,苏木精-伊红染色对动脉粥样硬化斑块大小和体积进行定量,Western Blot检测自噬相关蛋白的表达.结果各组ApoE-/-小鼠血浆中总胆固醇 、三酰甘油 、低密度脂蛋白胆固醇水平均无显著差异(P>0.05).MiR-181bKD和miR-181bOE分别显著减少和增加颈动脉斑块面积和体积(F=118.95~322.03,P<0.05).MiR-181bOE可下调微管相关蛋白1轻链3膜结合型(LC3-Ⅱ)的表达,上调核糖体蛋白质S6激酶类70-kDa(p70S6K)表达,抑制自噬体形成;相反,miR-181bKD可上调LC3-Ⅱ 的表达,下调p70S6K表达,促进自噬体形成.差异均有显著性(F=107.38~398.13,P<0.05).结论抑制miR-181b可能通过下调p70S6K表达增加自噬活性,延缓颈动脉粥样硬化斑块的形成.
关键词： 动脉粥样硬化 微RNAs 自噬体 核糖体蛋白质S6激酶类 70-kDa
