自噬
自噬是什么意思
自噬是什么意思
自噬是一个吞噬自身细胞质蛋白或细胞器并使其包被进入囊泡，并与溶酶体融合形成自噬溶酶体，降解其所包裹的内容物的过程，藉此实现细胞本身的代谢需要和某些细胞器的更新。
自噬是一个吞噬自身细胞质蛋白或细胞器并使其包被进入囊泡，并与溶酶体融合形成自噬溶酶体，降解其所包裹的内容物的过程，借此实现细胞本身的代谢需要和某些细胞器的更新。
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。
名词释义
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。
自噬的功能
(1)饥饿应答时的作用,在不同的器官如肝脏或在培养细胞中,氨基酸的匮乏会诱导细胞产生自体吞噬,由自体吞噬分解大分子,产生在分解代谢和合成代谢过程中所必须的中间代谢物。
(2)在细胞正常活动中的作用,如在动物的变态发育、老化和分化过程中,自体吞噬负责降解正常的蛋白以重新组建细胞。
尽管通常人们认为自体吞噬不具有选择性,但是在某些病理和压力条件下,通过自体吞噬能选择性地隔离某些细胞器,如线粒体、过氧化物酶体等。
(3)在某些组织中的特定功能,如黑质的塞梅林神经节中,多巴胺能神经元中的神经黑色素的合成就需要把细胞质中的多巴胺醌用AV包被隔离起来。
自噬
• 目前根据发生过程分为三类：
• 大 自 噬（ Macroautophagy ）即我们说的自噬； • 微 自 噬（Microautophagy）：是指溶酶体主动、 直接吞噬胞浆成分的一种方式； • 分子伴侣介导的自噬 (Chaperone-mediated autophagy，CMA)：一些分子伴侣，如 hsp70， 能帮助未折叠蛋白转位入溶酶体；
• • • •
自噬过程具有明显的阶段性： 1、自噬信号通路的激活和整合 2、底物的隔离和自噬体的形成 3、自噬体与溶酶体融合形成自噬溶酶体， 即自噬溶酶体的成熟（运输、融合、酸化） • 4、溶酶体降解底物和大分子物质的释放 • 5、释放生物大分子成功的再利用
胞浆成分，线 粒体、内质网 脂双层 碎片
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.
• Beclin1是自噬的调控基因，通过western blot检 测Beclin1的表达水平，结合其他生化指标，可对 细胞的自噬活性进行动态检测和判断。 • p62是多种信号途径中的支架蛋白，最近发现， p62是自噬的首选靶位，p62可直接与自噬标记蛋 白LC3结合，细胞内的p62水平由自噬水平调控。
自噬的调节及信号传导
• 目前调节自噬的分子中起关键作用的是mTOR复 合体和 Beclin1 复合体。 • mTOR 作为一种蛋白激酶，是调节细胞生长、增 殖、运动、存活和自噬等上游通路的汇合点。 • Beclin1 复合体是由 Bcl-2、Beclin1、UVRAG和 Vps34 组成。 • mTOR 通路的激活抑制自噬的发生，而Beclin1复 合体可促进自噬的发生，两个复合体通过 Vps34 联系起来。
细胞自噬的分类
细胞自噬的分类细胞自噬是一种细胞内的自我降解过程，通过分解和回收细胞内的有害或老化物质，维持细胞内环境的稳定和功能的正常运作。
根据不同的机制和功能，细胞自噬可以分为三类：巨噬体自噬、微噬体自噬和内质网自噬。
一、巨噬体自噬（Macroautophagy）巨噬体自噬是最常见和最广泛研究的细胞自噬类型。
其过程包括形成隔膜、隔膜扩大、隔膜合并和降解等步骤。
首先，细胞将目标物质包裹在隔膜上形成自噬体，然后随着隔膜的扩大和合并，自噬体内的物质被分解为小颗粒，形成溶酶体溶胞复合体，并最终被降解。
巨噬体自噬在细胞代谢、应激响应和免疫应答中发挥重要作用。
二、微噬体自噬（Microautophagy）微噬体自噬是一种直接通过溶酶体内腔膜的融合来降解细胞内物质的过程。
在微噬体自噬中，溶酶体直接将细胞器或膜蛋白吞噬进内腔，然后通过溶胞复合体的降解来消化这些物质。
与巨噬体自噬相比，微噬体自噬的特点是降解过程更加直接和快速，适用于小型物质的降解。
三、内质网自噬（ER-phagy）内质网自噬是一种特殊形式的细胞自噬，主要用于清除和降解细胞内的异常或老化内质网。
在细胞内，内质网是负责蛋白质合成和折叠的重要器官，当内质网受到损伤或过度负荷时，细胞会通过内质网自噬来清除这些异常内质网。
内质网自噬的过程包括内质网的隔膜形成、隔膜扩大和降解等步骤，最终通过溶胞复合体的降解来清除异常内质网。
细胞自噬作为一种重要的细胞代谢过程，在维持细胞内环境稳定和应对环境变化中发挥着重要作用。
不同类型的细胞自噬在细胞功能调控和疾病发生发展中都具有重要的意义。
因此，深入了解和研究细胞自噬的分类和机制，对于揭示细胞生物学的奥秘和疾病治疗具有重要的意义。
细胞自噬的分类主要基于其形成过程和功能的不同。
巨噬体自噬通过形成隔膜来包裹目标物质，并最终通过溶胞复合体的降解来消化这些物质。
微噬体自噬则是通过溶酶体内腔膜的融合来降解细胞内物质。
内质网自噬则是通过形成隔膜来清除异常或老化内质网。
细胞生物学中的自噬现象
细胞生物学中的自噬现象自噬，这是一个在细胞生物学领域里经常涉及到的话题。
所谓自噬，就是细胞内部自我调节的一种过程。
它是维持细胞稳态的一种重要途径，会在一系列不同的生物学过程中发挥重要作用。
自噬现象最早被描述于20世纪50年代，当时科学家Christian de Duve对腺体细胞进行了研究，发现其中存在着一系列自我分解和重构的细胞器，这些细胞器用来分解和回收不再需要的细胞成分。
于是，自噬现象被证明是一种细胞内部的垃圾清理机制，它可以清除旧的、受损的细胞成分，维持细胞内环境的稳定。
自噬过程分为好几个阶段。
首先，细胞会将自身某个部分（例如一些蛋白质或细胞器）包裹在一个叫做自噬体的双层膜结构内。
然后，这个自噬体会进入细胞质腔，最终与赖氨酸体融合。
在融合过程中，自噬体中的物质会和蛋白酶一起被分解和降解，最终产生出新的营养物质和细胞成分。
从功能上来看，自噬现象在细胞生物学的领域里发挥了很重要的作用。
首先，它是一个维持细胞生命的重要机制，有助于细胞摆脱过多老化和受损细胞成分的影响，进而延长细胞的存活时间。
此外，自噬现象也和许多重要的细胞代谢过程相关，例如细胞分裂、细胞分化、细胞凋亡等等。
最近的研究还发现，自噬现象也和许多疾病有关，例如癌症、神经退行性疾病、糖尿病等等。
随着技术的不断进步，研究人员不断深入地研究自噬现象。
最近的研究成果表明，自噬现象不仅是一种单一的过程，而且涉及到不同的细胞信号通路和分子调控机制。
例如，TORC1信号通路可以调控自噬的启动，而MAtor（mTOR相关蛋白）则可以调控自噬的终止。
此外，Ubiquitin-系统、Atg家族蛋白、LIR结构域等等分子机制也在自噬过程中发挥了重要作用。
在自噬现象的研究过程中，也涌现出了一系列有趣的研究领域。
例如，一些研究机构会研究自噬在不同生物过程中的具体作用。
另外，也有研究人员会探寻自噬现象对疾病的影响。
在这些研究中，许多有趣的成果被取得，例如发现自噬现象在肿瘤形成中的作用、探究自噬现象在神经退化疾病中的作用等等。
自噬名词解释
自噬名词解释自噬(autophagy)是一种特殊的代谢途径，它能够降低宿主对外源性营养物质的吸收。
自噬作为一个新兴领域，目前已经引起了人们广泛而深入的研究。
本文就简要介绍一下自噬这方面的知识。
自噬(autophagy)是一种特殊的代谢途径，它能够降低宿主对外源性营养物质的吸收。
自噬作为一个新兴领域，目前已经引起了人们广泛而深入的研究。
本文就简要介绍一下自噬这方面的知识。
自噬(autophagy)是一类由自噬泡(autophagosome)组成的吞噬体系统，可以清除受损或者衰老细胞器(如核膜、线粒体等)，并且还能分解细胞产生的废弃物。
自噬不仅存在于真核细胞，也发现在原核细胞之中。
因此，自噬被认为是一种普遍存在的调节机制，其基础则来自于细胞衰老和死亡时的一些异常改变，包括细胞器的聚集、染色质结构的重塑、基因表达的失控、核酸水平的突变等[1]。
在多数情况下，细胞通过一定的机制使得自噬活动保持正常状态，但在某些条件下会出现功能障碍甚至完全缺失，从而导致细胞死亡或疾病。
因此，自噬作为一种特殊的代谢途径，越来越引起科学家的注意，同时也给我们带来很大的启示：首先，应该加强对自噬相关理论及技术的研究;其次，寻找更多的治疗药物;;;;;第三，探索新型抗衰老剂。
自噬是细胞将各种无法利用的残留物转化为易消化的形式排出到细胞外的过程。
在哺乳动物的肝脏里，细胞每天都进行着自噬反应。
当食物摄取量超过肝脏所能处理的范围时，剩余部分便开始向血液流去，最后随粪便排出体外。
自噬的主要场所是在细胞质内的自噬泡(autophagosome)，自噬泡是一种囊泡，直径约5-10nm，含有大量溶酶体。
自噬泡内充满了溶酶体，溶酶体具有高度的选择性，只允许那些对细胞有害的小分子物质通过，而把对细胞有益的大分子物质截留下来。
1、自噬作用与细胞衰老和凋亡有关。
2、自噬可抑制细胞周期阻滞，延长细胞寿命。
3、自噬可减轻免疫细胞攻击，防止癌症转移。
4、自噬可促进干细胞增殖，诱导多能干细胞。
生物体内的细胞自噬机制
生物体内的细胞自噬机制细胞自噬是一种重要的细胞代谢过程，它在维持细胞内稳态、清除异常细胞器和蛋白质以及应对逆境等方面发挥着重要的作用。
本文将深入探讨生物体内的细胞自噬机制，包括自噬的基本过程、自噬与疾病的关系以及自噬的调控因子等。
一、细胞自噬的基本过程细胞自噬是一种通过溶酶体降解细胞内组分的过程。
它包括自噬体的形成、自噬体与溶酶体的融合以及自噬体内物质的降解三个主要步骤。
1. 自噬体的形成自噬的起始点通常是由膜结构组成的自噬囊。
这些自噬囊来自于细胞质内的原吞噬体，在被囊泡化后形成。
自噬囊进一步发展为自噬体，其外表为双膜结构。
2. 自噬体与溶酶体的融合自噬体会与溶酶体融合，形成自噬溶酶体。
这个过程中，自噬囊的内部物质被溶酶体的酶降解并释放出来。
3. 自噬体内物质的降解自噬溶酶体内的酶可以降解被囊泡化的细胞器、蛋白质聚集物等，产生氨基酸和其他生物小分子物质。
这些分解产物可以重新被利用，从而维持细胞的功能和稳定性。
二、细胞自噬与疾病的关系细胞自噬在疾病的发生和发展中起着重要的作用。
自噬不足或过度都可能导致疾病的发生。
1. 自噬不足与疾病许多疾病，如老年性疾病、神经系统退行性疾病和某些类型的心肌病等，与自噬不足有关。
自噬不足可能导致异常细胞器的积累和代谢产物的堆积，从而对细胞功能造成损害。
2. 自噬过度与疾病一些炎症性疾病、免疫系统疾病以及某些类型的肿瘤都与自噬过度有关。
过度活跃的自噬可能导致细胞器、蛋白质聚集物的过度降解，从而影响细胞的正常功能。
三、细胞自噬的调控因子细胞自噬的调控非常复杂，涉及到许多不同的蛋白质和信号通路。
1. ATG基因家族ATG基因家族编码了细胞自噬过程中所需的关键蛋白质。
其中，ATG5、ATG7和ATG8等蛋白质在自噬的不同阶段发挥着重要作用。
2. mTOR信号通路mTOR是一个重要的自噬调控因子。
当细胞外界环境不利时，mTOR信号通路会被抑制，从而促进细胞自噬的发生。
3. AMPK信号通路AMPK信号通路与能量代谢和自噬调节密切相关。
自噬名词解释
自噬名词解释【自噬】是动物或人体受到其他物种的攻击而发生一系列变化，使体内组织器官受损甚至完全破坏。
【自噬名词解释】。
(1)某些昆虫在成长期中出现的类似饥饿的状态。
在其他食物缺乏、不充足和缺乏营养物质的情况下，就会出现营养不良。
这种称为自噬现象(autophagy)。
(2)自噬在植物学上也很常见，许多种子细胞中含有一个被称为类囊体的结构。
类囊体可产生一些自噬小体，它们分裂成许多片段并与溶酶体融合，溶酶体把这些片段消化掉后，能释放出大量水解酶，这些酶又把类囊体分解掉，从而恢复了自噬作用。
(3)自噬是介导自噬作用的分子机制之一，自噬蛋白在微管运输过程中起重要作用，通过自噬和自噬调控，可以实现水分的动态平衡，促进代谢旺盛的组织维持健康，减少各种疾病的发生。
(4)自噬是膜泡运输中起重要作用的运输方式，一般认为膜泡运输是依靠类囊体膜上的囊泡转位来完成的，它主要由自噬小泡和可溶性的溶酶体组成。
在信号肽的协调下，膜泡的形成需要消耗许多能量，因此自噬能够起到保护膜泡的作用，减少损伤，节约能量。
在血红蛋白合成的调控中，蛋白质交联能诱导自噬;破坏胰岛素耐受性则降低自噬水平。
自噬抑制剂降低自噬过程。
(5)自噬是机体对抗入侵的病原体、异常细胞、衰老的细胞和废物等作出的免疫应答，最初自噬是动物抵御感染的防御反应，随着对自噬机制的深入研究，逐渐将其扩展到疾病、衰老、肿瘤等领域。
(6)自噬是许多重要的疾病过程中都涉及到的重要生理学现象，包括癌症的侵袭和迁移，糖尿病及高血压的发病机制，血栓形成，炎症、自身免疫病及肿瘤发生、发展和转移等过程。
(7)自噬是机体处理细胞死亡和受损细胞，特别是受损组织的一种天然方法，自噬发生在多种组织细胞，参与清除细胞外异常物质、清除氧化性代谢产物和废物以及激活免疫应答等功能，具有清除炎症因子、清除毒素、改善细胞的功能等重要的生理学功能。
(8)自噬是一种新的时间/空间性的存储功能，是在应急性反应过程中存储大量分子和细胞的能力，当细胞受到致命性损害时，正常的生理功能就会受到影响，自噬会立即调集资源，保证重要生理功能的实现，同时也起到快速应急的作用。
自噬名词解释
自噬名词解释自噬是一种细胞在受到抗原刺激后，内部出现胞吞和胞吐两种胞吞的作用，从而使得细胞内膜泡体积增大，并通过泡体融合实现对自身内容物的消化，这样就能减少对自身细胞器的损伤，达到保护自身的效果。
下面是小编为你带来的名词解释，希望对你有帮助！自噬的主要过程包括膜泡的形成、膜泡移动、细胞器释放等。
膜泡移动可以是整个膜泡的位置变化或者膜泡运输途径中某个特定位点的局部移动，膜泡可以直接进入，也可以间接进入。
在自噬的过程中会伴随出现信号转导、表观遗传学、蛋白质转运、抗原提呈等相互之间的联系。
自噬中还存在信号分子、代谢产物的内吞、外排、协同效应与相互作用。
研究发现，在自噬作用中，除了ATP依赖的主动运输作用、氧化磷酸化的磷酸化作用外，还涉及到细胞中蛋白质的翻译、加工、储存和运输，以及脂类和糖类的氧化利用等生命活动的需要。
自噬是目前已知的唯一能够对抗外来微生物的免疫机制，因此自噬被认为是肿瘤免疫防御网的重要环节。
目前关于自噬的分子机制还没有完全弄清楚，主要是因为很多机制如吞噬作用都是与微生物感染密切相关的，但是它们所使用的模式基本上都是被动的。
因此，研究自噬分子机制就变得尤为重要。
对于自噬，人们最关心的是膜泡进入和脱离的细胞过程，但实际上，这一过程远不止于此。
事实上，自噬膜泡在进入、脱离过程中不仅需要参与吞噬作用，还需要参与各种蛋白质的组装，膜泡进入还需要考虑整个膜泡的动态变化、细胞核的影响，这些因素结合起来就极大地改变了膜泡进入、脱离过程，膜泡进入和脱离的全部过程中每个位点的数目和顺序也会改变。
不同的膜泡进入、脱离过程对于机体是非常重要的。
1、物质代谢异常性疾病：抗生素使用不当引起的菌群失调（或滥用抗生素引起的细菌耐药），致使有害菌群繁殖快，使宿主的物质代谢障碍；2、中毒性疾病：滥用镇静剂、安眠药等中枢抑制剂、酒精中毒等；3、营养不良性疾病：糖尿病、慢性消耗性疾病、肠道功能紊乱等；4、药源性疾病：重金属中毒、农药中毒、药物中毒等；5、其他：肿瘤、炎症、精神因素等。
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Various forms of autophagy induction Tuberculosis 92 (2012) 388e396
Regulation of autophagy by cytokines
Cellular Signalling 25 (2013) 1272–1278
Detection methods
Autophagy Regulation
Highly conserved and regulated process that maintains cellular homeostasis and protects cells against starvation and microbe invasion
The role of autophagy in the mode of action of cytokines and antituberculosis drugs in M. tuberculosis infection. Cytokine & Growth Factor Reviews 24 (2013) 335–343
nutrient absence, growth factor withdrawal accumulation of toxic protein aggregates Faulty organelles (e.g., leaky mitochondria) infection by intracellular
(e) controlling and acting as an effector or a regulator of innate and adaptive immunity and inflammation,
Autophagy: Function
The principal role of Autophagy this ubiquitous eukaryotic homeostatic mechanism is to ensure cell survival under adverse conditions
Autophagy as a mechanism to prevent exaggerated endotoxin-induced IL-1β production in macrophages.
TIP OF THE ICEBERG?
Autophagy and Immunity
Jianzhong Chen Institute of Immunology Zhejiang University School of Medicine
Nov 1, 2013
Autophagy
Phagy = eating/lysosomal degradation Autophagy = self-eating Mechanism of breakdown of cytoplasm within the lysosome Autophagy: a basic cellular process in eukaryotes
Autophagy: Function
The physiologic and pathophysiologic roles of autophagy (and defects in autophagy) are vast, encompassing
Cancer Neurodegeneration metabolic diseases Aging Immunity.
Elongation
Covalent linkage of Atg5 and Atg12
Covalent lipidation of Atg8
Enzymes Atg3, Atg7, and Atg10 are homologs of ubiquitylation enzymes but are used to modify pathway components instead of labeling them for degradation.
Autophagy：type
Autophagy：type
根据自噬对底物的选择性可以将自噬可以分为 二类：选择性自噬和非选择性自噬。
非选择性自噬是指细胞内的细胞器随机运送到 溶酶体降解。
选择性自噬是指对降解的底物蛋白有专一性， 根据对底物蛋白选择性的不同，可以分为线粒 体自噬，过氧化物体自噬、内质网自噬、核糖 体自噬和细胞核的碎片状自噬等。
PRRs inflammasomes and autophagy
Current Opinion in Immunology 2012, 24:21–31
Exp. Mol. Med. 44(2), 99-108, 2012
Manipulation of autophagy by intracellular bacteria
Autophagy
Autophagosome: A double membrane bound compartment that engulfs cytosol and degrades the cytoplasmic contents.
Large: 400-1500 nm
May originate from ER or from fusion of lipid-containing vesicles that form ‘sequestration crescent’.
Brain
Alzheimer Multiple Sclerosis Parkinson’s
disease Hungtingdon’s
disease
Miscellaneous
Myodegerative disease
Cardiac stress a-antitrypsin
deficiency ……
Autophagy: purposes
(a) quality control of disused or defunct organelles such as irreversibly depolarized or leaky mitochondria;
(b) removal of toxic macromolecular aggregates too large for handling by smaller capacity or single-molecule-handling proteolytic systems of the cell (e.g. proteasome);
Mature autolysosomes
Fuse with lysosomes. Acquire cathepsins and acid phosphatases.
The regulation of autophagy
Autophagy Regulation Autophagy is regulated by nutrients, growth factors and stress.
Marker studies
Autophagosomal or organelle markers. Fluorescence or immunodetection.
Autophagy and diseases
Oncology
Liver Breast Colon Lung Beclin-1
Does autophagy benefit the host as a defense mechanism?
Does autophagy benefit the microbe by facilitating survival and replication?
Or both?
Pharmacological Research 66 (2012) 475– 483
Microscopy
Electron microscopy – ultrastructure, morphology, volumetrics, staining.
Biochemistry
Enzyme activity assays. Radioactive degradation studies.
细胞在外界环境因素的影响下，对其内部受损的细胞器、错 误折叠的蛋白质及侵入其内的病原体进行降解的过程。
发现
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结构，并且在 1963 年溶酶体国际会议上首先提出了“自噬 ”这种说法。因此Christian de Duve被公认 为自噬研究的鼻祖。Christian de Duve 也因 发现溶酶体，于1974年获得诺贝尔奖。
Science,2013,340:697
Human macrophage host defense mechanisms against intracellular M. tuberculosis.
Current Opinion in Immunology 2008, 20:371–376
M. tuberculosis inhibits phagosome-lysosome fusion Tuberculosis 92 (2012) 388e396
Elongation Maturation
Autophagy signaling
Induction
外部因素 营养缺乏 激素 内部因素 细胞器损伤 异常成分积聚或必需成分存在 病原体
酵母和哺乳动物中自噬诱导的调节
酵母和哺乳动物中自噬诱导的调节
Induction
Current Opinion in Immunology 2012, 24:21–31
细胞自噬途径
Autophagy genes
Based on S. cerevisiae yeast studies. ATG in yeast, homologs in other species.