自噬研究鼻祖的最终选择

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走进细胞自噬

走进细胞自噬

走进细胞自噬作者:Tangdl2000序言过去十年,几乎每个生命科学者都知道“凋亡”这个概念并且有意无意的将自己的研究工作与之挂钩,催生了大量文章。

同样有理由坚信未来十年“自噬”也会变成另一个“万金油”和生命科学的“闪亮新星”。

在她失去光辉前,请了解她,爱她并利用她。

楼主希望提供一个平台起到自噬基本知识的普及,让广大战友快速了解该领域的那些人、那些事、和那些所谓的突破性进展。

并且结合自己的兴趣点深挖和追踪。

聚焦自噬(autophagy)是继凋亡(apoptosis)后,当前生命科学最热的研究领域,Pubmed记录的文献数量在最近4年呈爆炸式增长,其中2006年以前相关文献大约1500条。

2007年是自噬研究有历史意义的一年,召开了第一次自噬国际会议,与会人员构成自噬学术圈的奠基者,并且在各自领域宣传和研究一些基本概念。

2007年到2010年9月短短三年文献发表量达到大约4400条。

发现比利时科学家Christian de Duve在上世纪50年代通过电镜观察到自噬体(autophagosome)结构,并且在 1963 年溶酶体国际会议(CIBA Foundation Symposium on Lysosomes)上首先提出了“自噬”这种说法。

因此Christian de Duve 被公认为自噬研究的鼻祖(参见: /bbs/thread/18181343 )。

Christian de Duve 也因发现溶酶体,于1974年获得诺贝尔奖(获奖论文参见 /bbs/thread/18188745 )。

分类目前根据发生过程分为三类:Macroautophagy,Microautophagy和Chaperone-mediated autophagy (CMA),通常说的自噬泛指Macroautophagy,本贴若无特殊说明都指第一类。

概念和基本过程自噬是细胞内的一种“自食(Self-eating)”的现象,凋亡是“自杀(Self-killing)”的现象,二者共用相同的刺激因素和调节蛋白,但是诱发阈值和门槛不同,如何转换和协调目前还不清楚(参见/bbs/thread/18184674 )。

自噬的研究进展

自噬的研究进展

? 酵母中Ⅲ型PI3K复合体包括: Atg14、Vps34、 Vps15 、Atg6 ,其中 Vps15 是Vps34的调节亚基, Atg14将Vps34-Vps15 与Atg6连接在一起形成复合 体,并将PI3K复合体定位于 PAS,通过其产物 PI3P 募集下游蛋白。下游蛋白包括 Atg18和Atg21, Atg18随后组成Atg2-Atg18 复合体并在 Atg9的循环 中起作用, Atg18参与非选择性自噬, Atg21参与 选择性自噬。
Atg9的逆向运输
当自噬体形成时 , Atg9并不留在自噬体膜上 , 而 是从 PAS 返回细胞质中的膜结构。这一逆向运输 途径依赖于 Atg1-Atg13 复合体、Atg2-Atg18 复 合体。其中大家比较公认的模型是 : 一旦 Atg1Atg13 复合物与 Atg9 被募集到 PAS,Atg1-Atg13 促使 Atg9 与 Atg2-Atg18 相互作用, 这种三元 复合物的形成促使 Atg9 从 PAS 返回外周膜。
TOR通路
TOR 是一种丝氨酸 /苏氨酸蛋白激酶 ,对细胞自噬 起到负调控作用。在正常生长条件下 ,TOR处于激 活状态, 细胞自噬受到 抑制;当细胞处于饥饿或受 到雷帕霉素(Rapamycin) 刺激时,TOR被抑制,细胞 自噬被诱导增强。在酵母中 ,TOR可以形成两种蛋 白复合物: TORC1 和TORC2。其中,TORC1是主要的 自噬调节因子。
⑤自噬体的降解
自噬体在靠近液泡的 PAS 形成后, 最终会与液泡 融合。这个融合过程与细胞中其他囊泡与液泡的 融合相类似, 该过程涉及到的蛋白有 SNARE 蛋白 (Vam3、Vam7、Vti1、Ykt6)、小GTP酶 Ypt7、 HOPS 复合体、Mon1-Ccz1 复合体等。融合的结果 是自噬体的外膜成为液泡膜的一部分 , 其内膜小

线粒体自噬研究套路

线粒体自噬研究套路

线粒体自噬研究套路线粒体自噬是指细胞通过自噬途径去降解和清除不再需要的线粒体的过程。

这是一种非常重要的细胞自我保护机制。

近年来线粒体自噬的研究取得了很多重要的进展。

下面我们来了解一下对线粒体自噬进行研究的套路。

第一步:诱导线粒体自噬要研究线粒体自噬,我们需要先诱导细胞进入线粒体自噬状态。

对于哺乳动物细胞,最常用的诱导剂是卡铵霉素(Carbonyl cyanidem-chlorophenyl hydrazone,CCCP)。

CCCP是一种线粒体膜电位抑制剂,可以导致线粒体驱逐电子传递链中的质子,从而破坏线粒体膜电位。

这会导致线粒体的自噬作用被激活。

第二步:检测线粒体自噬一旦成功诱导细胞进入线粒体自噬状态,我们需要对线粒体自噬进行检测。

最常用的方法是通过检测自噬体膜表面LC3-I到LC3-II的转化。

LC3是一个关键的自噬体膜标志蛋白。

LC3-I是未修饰的形式,而LC3-II是已修饰的膜结合形式。

通过Western blot等方法,可以检测不同浓度的CCCP作用下LC3-I到LC3-II的转化情况来确定线粒体自噬的程度。

第三步:检测线粒体活性除了检测线粒体自噬之外,我们还需要检测线粒体的活性。

这可以通过测量线粒体膜电位和ATP合成活性等判断。

线粒体膜电位和ATP 合成活性是线粒体功能的关键指标。

通过比较诱导线粒体自噬前后的这些指标,可以确定线粒体自噬对于线粒体功能的影响。

第四步:检测线粒体DNA线粒体DNA是线粒体维持其功能的关键基因组成部分。

通过测量线粒体DNA的完整性,可以了解线粒体自噬对于线粒体基因组的影响。

常用的方法是测量线粒体DNA剪切产物的水平来判断线粒体DNA的完整性。

总结:以上就是围绕线粒体自噬研究的一些套路。

通过以上步骤,我们可以全面地了解线粒体自噬对于细胞功能和基因组的影响,有助于更深入地理解和破解线粒体自噬这一细胞自我保护机制的内在机理。

细胞自噬现象的研究与应用

细胞自噬现象的研究与应用

细胞自噬现象的研究与应用自噬是指细胞内的一种生理现象,当细胞出现异常或受到外界刺激时,会通过释放酶来分解组成细胞的蛋白质、脂肪等细胞器,从而获得能量和新的物质,以保持细胞的正常运行。

自噬现象在生物学研究中一直备受关注,它拥有广泛的应用价值,涉及多个领域,比如医学、生物技术等。

对于细胞自噬现象的研究,最初是在20世纪50年代由Christain de Duve发现并提出的,他主要是通过对酵母的研究,发现酵母细胞在多种条件下可以发生细胞自噬。

自此以后,人们开始对细胞自噬的机制和调控机制进一步深入研究。

随着研究的不断深入,越来越多的科学家开始探究自噬现象在生物学中的应用。

这个领域最为显著的例子是,自噬现象在治疗疾病方面的应用。

比如研究发现,自噬现象在抗病毒抵御感染过程中起着重要的作用。

当感染进入到宿主细胞中的时候,细胞便会对病毒进行自噬分解,进而消除病毒。

因此,对于一些抗病毒物质的研究,就需要关注细胞自噬现象的调控和作用机制,以期从更深层次上研究治疗疾病的新途径。

除了医学领域的应用,细胞自噬现象还涉及到一些其他的领域。

比如,在生物技术领域,自噬现象也有着广泛的应用。

比如,自噬信号通路的研究可以为基因工程、药物开发等领域提供有效的技术支持;自噬信号通路对植物的营养代谢也有着重要的影响,这对于粮食生产和提高农业生产的效率也有着重要的作用。

同时,自噬现象的研究还有助于理解和防治许多心理疾病。

例如,自闭症是一种与自噬相关的神经发育异常病例,它对人的语言、社交、情感和行为产生了影响。

进一步研究自噬在神经发育中的作用,可以帮助人们更好地理解和预防类似的疾病。

综上所述,细胞自噬现象在生物学的研究中有着很多的应用价值,涉及到医学、生物技术等领域。

通过对细胞自噬现象的了解和研究,我们可以更好地理解细胞的生理和代谢过程,从而为未来的疾病治疗、研发和生产提供更有效的技术支持。

我们相信,随着科技和研究的不断提高,细胞自噬在新领域中的应用和探索也将有着更精彩的表现。

细胞自噬的研究进展及其功能

细胞自噬的研究进展及其功能

细胞自噬的研究进展及其功能自噬,是指细胞通过溶酶体促进细胞内容物的降解和再利用的过程。

自噬是细胞代谢的重要组成部分,细胞的健康与否与其自噬能力密切相关。

自噬与许多生理和病理过程有关,例如细胞增殖、免疫系统、细胞死亡和神经退化等。

而细胞自噬是指细胞在应对压力和维持稳态时主动降解自身蛋白和细胞器,以维持自身生存和功能。

近年来,细胞自噬的研究取得了突破性进展。

其中最重要的就是发现了自噬过程中的 Atg 基因家族。

Atg 基因家族包括 Atg1-Atg18、Atg29、Atg31 和Atg34 等多个基因,这些基因编码的蛋白质参与了自噬过程的不同阶段。

通过研究这些基因和蛋白质,我们可以更好地理解细胞自噬的启动和调控机制。

自噬的启动与调控机制包括自噬体的形成、自噬过程中的质膜转运和降解等多个环节。

自噬体的形成是指细胞膜从细胞表面向内形成一定的凹陷,并包裹细胞内容物的过程。

通过 Atg 基因家族蛋白的作用,细胞可以形成自噬体,并通过自噬体降解细胞内的不需要的或受损的细胞器和蛋白质。

这些自噬体内的物质会先后进入各种酶体进行降解,其中涉及到的酶体主要有溶酶体和核酸体等。

随着对自噬启动和调节机制的深入研究,科学家们也在不断发现自噬在许多生理和病理过程中的重要作用。

细胞自噬在免疫系统中的作用自噬与免疫系统密切相关,细胞通过自噬来消除细菌、病毒和细胞内异常蛋白等多种物质。

在某些病原体感染和癌变等情况下,自噬可以帮助基因修复和细胞生长,从而起到免疫保护作用。

同时,自噬也参与了自身抗感染和对自身组织的免疫。

细胞自噬在细胞增殖和生存中的作用近年来,科学家们还发现了细胞自噬在细胞增殖和生存中的作用。

细胞通过自噬清除过时或已死亡的细胞内部分,从而促进细胞生存。

另外,通过自噬调控并降解信号转导蛋白,细胞可以保持一定的平衡态,并保证细胞不会由于外部环境的变化而受到损伤。

细胞自噬在神经退行性疾病中的作用神经退行性疾病是一类与老化有关的、以神经原细胞死亡和脑部功能受损为特征的疾病。

自噬研究指南第四版

自噬研究指南第四版

自噬研究指南第四版第四版自噬研究指南自噬是一种细胞内的重要代谢过程,它可以清除垃圾蛋白质、细胞器以及损坏DNA等,以维持细胞的功能和稳态。

近年来,对自噬的研究取得了很大的进展,为深入理解该过程的机制和功能提供了重要的指导。

1. 自噬的检测方法自噬的监测是研究中的重要一环,常用的方法包括显微镜下观察自噬体形成、检测自噬相关蛋白的表达水平、蛋白质水解活性等。

此外,近年来流行的指示性信号分子GFP-LC3和mCherry-GFP-LC3转染技术,也为自噬的实时监测提供了便利。

2. 自噬的调控自噬的调控涉及一系列的信号通路,包括mTOR通路、AMPK通路等。

研究表明,mTOR是一个关键的负调控分子,mTOR被抑制时,可以激活自噬的启动,并调控自噬的不同阶段。

此外,AMPK的激活也可以促进自噬的发生。

此外,一些细胞因子、热休克蛋白和ATP等也可以参与自噬的调控。

3. 自噬与相关疾病自噬与许多疾病的发生和发展密切相关,如神经变性疾病、肿瘤、心血管疾病等。

了解自噬的异常调控在疾病中的作用有助于发展新的治疗策略。

例如,通过调节自噬的发生和抑制特定信号通路,可以为神经退行性疾病的治疗提供新的思路。

4. 自噬的药物研发自噬在疾病治疗中的潜力已引起广泛关注,因此,开发针对自噬过程的药物成为了一个热门的研究领域。

目前已有许多潜在的抑制剂和激活剂被发现,这些药物可用于疾病的治疗。

然而,目前对自噬的药物研发仍处于初级阶段,还需要进一步的研究来优化药物的特性和疗效。

综上所述,随着对自噬研究的深入,我们对于自噬机制和调控方式的理解不断增加。

继续推动自噬研究,对于揭示细胞的代谢调控、疾病的发生和治疗,以及药物研发等方面都具有重要意义。

希望本指南能为研究者提供有关自噬的最新进展和研究方法的参考,并助力推动自噬的深入研究与应用。

细胞自噬的研究方法

细胞自噬的研究方法

细胞自噬的研究方法一、本文概述细胞自噬是一种细胞内自我降解和再循环的过程,通过这一过程,细胞能够清除受损、老化或多余的细胞器及蛋白质,从而维持细胞内部环境的稳态。

近年来,随着对细胞自噬机制的深入研究,其在生物学领域的重要性日益凸显,成为了生命科学研究的热点之一。

本文旨在探讨细胞自噬的研究方法,包括细胞自噬的监测技术、诱导与抑制方法,以及研究细胞自噬在疾病发生发展中的作用等。

通过本文的阐述,希望能为从事细胞自噬研究的科研人员提供有益的参考和借鉴,推动细胞自噬研究领域的深入发展。

二、细胞自噬的基本过程与机制细胞自噬是一种细胞内降解和回收细胞质组分和细胞器的重要过程,对维持细胞稳态和适应环境变化具有关键作用。

自噬的基本过程可以分为几个关键步骤,包括自噬体的形成、自噬体与溶酶体的融合以及自噬体内物质的降解。

自噬体的形成是自噬过程的起始阶段。

在这一阶段,细胞内的双层膜结构(称为吞噬泡或自噬泡)开始延伸并包裹待降解的细胞质组分或细胞器。

这一过程受到多种自噬相关基因(ATG)编码的蛋白质的调控。

一些关键的ATG蛋白,如ATG5和ATG12,参与自噬体膜的延伸和闭合。

接下来,自噬体与溶酶体融合,形成一个自噬溶酶体。

在这一步骤中,自噬体的外膜与溶酶体的膜融合,释放出自噬体内的物质进入溶酶体的酸性环境。

溶酶体中含有多种水解酶,这些水解酶能够降解自噬体内的蛋白质、脂质和糖类等有机物。

自噬体内物质的降解是自噬过程的最后阶段。

在自噬溶酶体中,水解酶将自噬体内的物质分解为小分子,如氨基酸、脂肪酸和单糖等。

这些小分子可以被细胞重新利用,以支持细胞的代谢活动和生长需求。

除了上述基本过程外,细胞自噬还受到多种信号通路的调控。

例如,雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路和腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)信号通路是调控自噬的两个重要通路。

mTOR通路在营养充足时抑制自噬,而在营养不足时则促进自噬的发生。

AMPK通路则在能量不足时激活自噬,以提供能量来源。

细胞自噬的发现与研究

细胞自噬的发现与研究

细胞自噬的发现与研究细胞自噬是一种重要的细胞代谢过程,科学家们长期以来致力于这一领域的研究。

在过去几十年间,从对微生物自噬的研究到对哺乳动物自噬的深入了解,对于人们认识细胞自噬的机制、调控及其与多种疾病的关系都做出了重要贡献。

自噬最早被发现是在20世纪50年代。

当时,加拿大动物学家阿什福德·克拉克研究单细胞真菌酵母细胞的代谢时,发现细胞内的部分膜结构向细胞核周围的液体基质内合并,然后合并后的物质进入到了一个泡腔内。

这些泡腔后来被称为自噬体,阿什福德·克拉克将这个现象称为“细胞的自噬现象”。

这个时期的研究表明自噬是一个类似于吞噬体的运输方式,通过将细胞的膜结构内化成囊泡来消化和再利用细胞内的生物分子。

随着科学家对细胞自噬的研究逐渐深入,发现自噬是一个复杂的可控过程,能够针对不同的细胞代谢状态调整自身过程中的噬食物体。

在经过多年的努力,人们发现自噬是与免疫、细胞发育及某些神经退行性疾病密切相关的。

这些发现促使了科学家们对自噬的进一步研究。

在哺乳动物领域,日本科学家大隅良典在20世纪90年代的研究中最早发现了与哺乳动物自噬机制紧密结合的基因ATG5和ATG7。

这些基因编码的蛋白质负责启动和控制细胞自噬,同时也与一些疾病的发生密切相关。

现今,细胞自噬已成为众多临床疾病中的研究热点之一,这些疾病包括癌症、神经退行性疾病、肝炎、艾滋病等。

癌症是一类细胞增生异常的疾病,细胞自噬是一种细胞质的调控机制,因此它与癌症具有密切的关系。

研究表明,在某些情况下,自噬可以抑制癌症的发生,而在其他情况下,则可能会促进癌症的发生。

与此同时,自噬在抗癌治疗中也被广泛研究,许多治疗癌症的药物都通过调控自噬来抑制肿瘤细胞的增殖。

神经退行性疾病是指由于神经系统功能的减退和损伤引起的疾病。

近年来的研究表明,在神经退行性疾病中,自噬过程的损伤与疾病的发生密切相关。

例如,肌萎缩性侧索硬化症(ALS)的患者大脑区域中的自噬功能减弱,而帕金森病和阿尔茨海默病的患者则表现出自噬功能的过度激活。

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自噬研究鼻祖的最终选择
细胞自噬是细胞应对恶劣环境的一种主动反应,就是将自身一部分动员出来,采用自吃的方式,作为能量物质来应对各种不利因素,细胞凋亡则是细胞整体的主动死亡方式,最近有研究发现细胞坏死也存在一种主动的方式被称为程序性坏死,细胞自噬也是一种程序性坏死的类型。

细胞自噬(autophagy)是继细胞凋亡(apoptosis)后,近年来生命科学领域的又一热门研究方向。

比利时科学家克里斯汀·德迪夫主要的研究领与在生物化学与细胞生物学,上世纪50年代,他利用刚刚出现的细胞分级分离技术(通过超速离心来分离细胞成分),发现了溶酶体(lysosome)和过氧化物酶体(peroxisome),让人们对细胞内部结构有了更清楚的认识,极大推动了细胞生物学研究。

1974年因“细胞的结构和功能组织方面的发现(for their discoveries concerning the structural and functional organization of the cell)”而与阿尔伯特·克劳德、乔治·埃米尔·帕拉德分享了诺贝尔生理学或医学奖。

后来,随着研究的深入,德迪夫的兴趣逐渐转向细胞起源,例如内共生学说。

克里斯汀·德迪夫Christian de Duve在上世纪50年代通过电镜观察到自噬体(autophagosome)结构,并且在 1963 年溶酶体国际会议(CIBA Foundation Symposium on Lysosomes)上首先提出了“自噬”这种说法。

因此克里斯汀·德迪夫被公认为自噬研究的鼻祖。

目前根据发生过程分为三类:Macroautophagy,Microautophagy和
Chaperone-mediated autophagy (CMA),通常说的自噬,泛指巨自噬(Macroautophagy)。

克里斯汀德迪夫在5月4日选择了安乐死。

他出生于1917年,在生命的最后几周,他给自己的朋友写信告诉了他们自己选择安乐死的原因,并在子女到齐之后执行了安乐死,享寿95岁。

在比利时安乐死已经合法化。

信中提到:“在家中跌倒后,便决定选择自己结束生命。

要说我不怕死,那是夸大其词,但我不怕死后的世界,因为我不是教徒。

当我消失时,就是消失了,什么也不会留下。


一种细胞死亡方式的研究学者,最终选择这种方式,也许就是一种必然的决断。

对多细胞生物来讲,细胞死亡是一种经常发生的现象,对生物个体来说,死亡是生命的必然结局,在动物领域,有一些社会性动物会在必要的时期选择主动脱离群体而选择默默死亡,人类作为一种高等动物,现在也有国家法律规定可以选择安乐死的方式,其实对个体来讲,继续生存下去和死亡确实是一个很难的抉择,虽然有一些人如重度抑郁症患者,也会选择主动结束本来没有必要结束的生命。

也有一些患者,例如脑死亡的患者,其实已经失去作为社会学人的生命,但由于现代医疗技术仍可以维持基本的生物学生命活动,这些患者因为消耗大量社会医疗资源,对整个人类来讲,并不一定就是正确的选择。

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