镉诱导细胞自噬的分子机制研究进度
镉诱导HEK293细胞自噬和凋亡
镉诱导HEK293细胞自噬和凋亡刘宣宣;王文倩;毛伟平【期刊名称】《中国药理学与毒理学杂志》【年(卷),期】2016(030)005【摘要】目的：探究镉（二氯化镉，CdCl2）能否诱导HEK293细胞自噬与凋亡以及细胞外调节蛋白激酶（ERK）1/2和AKT蛋白在自噬中的作用。
方法将绿色荧光蛋白（GFP）-微管相关蛋白Ⅰ轻链3B（LC3B）重组质粒转染至HEK293细胞24 h后，以CdCl22，4，8和10μmol·L-1诱导细胞12 h，荧光显微镜观察自噬情况；以CdCl22，4，8和10μmol·L-1诱导未转染GFP-LC3B重组质粒的HEK293细胞12 h，透射电子显微镜下观察自噬泡；Western蛋白印迹检测LC3B-Ⅱ/Ⅰ的表达变化，以及ERK1/2和AKT蛋白的磷酸化表达；流式细胞仪检测CdCl2（≤10μmol·L-1）对HEK293细胞凋亡的影响。
用3-MA（自噬抑制剂）预处理CdCl210μmol·L-1诱导的HEK293细胞12 h，Western蛋白印迹检测细胞内激活型胱天蛋白酶3的表达。
结果 CdCl2（≤10μmol·L-1）诱导HEK293细胞12 h，荧光显微镜下转染细胞出现绿色荧光点状聚集，电镜下观察到自噬泡，Western蛋白印迹检测到LC3B-Ⅱ/Ⅰ表达量增加（P<0.05，P<0.01），ERK1/2和AKT蛋白磷酸化水平均增加（P<0.05， P<0.01）。
流式细胞仪检测出CdCl2（≤10μmol · L-1）诱导的HEK293细胞发生了细胞凋亡；加入3-MA20μmol·L-1+CdCl210μmol·L-1后，细胞自噬被抑制，激活型胱天蛋白酶3表达增加（P<0.01）。
结论低浓度CdCl2（≤10μmol·L-1）能引起细胞自噬，可能通过ERK1/2和AKT蛋白介导细胞自噬；自噬与凋亡相伴发生，自噬可能抑制凋亡。
microRNA在镉诱导小白鼠神经细胞凋亡过程中的调控机制研究
microRNA在镉诱导小白鼠神经细胞凋亡过程中的调控机制研究发布时间：2021-09-02T11:32:38.470Z 来源：《中国结合医学杂志》2021年4期作者：谢婷[导读] 镉作为一种广泛存在的环境和工业污染物谢婷武汉科技大学医学院湖北武汉 430000摘要：镉作为一种广泛存在的环境和工业污染物，易蓄积于多种靶器官，长期低剂量的镉暴露，可对人体产生远期效应的危害，并且，已有大量研究表明镉在人体内会诱导神经细胞的凋亡。
microRNA即微小核糖核酸，是一类小分子单链ＲＮＡ。
MicroRNA在神经系统的发育及可塑性中发挥着极其重要的作用，近年来，有最新研究表明镉在神经系统中诱导神经细胞凋亡的过程中，microRNA的表达会出现异常变化，可以猜测在镉诱导神经细胞的凋亡过程中，microRNA的表达起到非常重要的调控作用。
关键词：镉神经系统 microRNA 细胞凋亡影响机制1.研究意义近年来，研究发现microRNAs（miRNAs）对细胞凋亡发挥重要的调控作用。
研究报道，基因芯片分析暴露于镉之后的细胞，发现多种miRNAs 表达异常。
然而，miRNAs 对镉诱导肾细胞凋亡的调控作用，目前尚不清楚。
并且有研究发现,miRNA 调控着人体内大约 1 / 3 的基因，而且在调控神经系统内细胞的凋亡等过程中起着重要作用。
2.国内外研究现状及发展动态分析关于miRNA对神经细胞的调控，Mao等人[1]发现在小鼠皮层发生过程中, miR-17可以调节神经前体细胞的增殖和分化。
另外,他们还发现:在神经炎症性环境下, miR- 17-92可以促进移植的神经干细胞的分化。
Chen等人[2]发现在小鼠脑的发育过程中, miR-23a/b和miR-27a/b表达会逐渐升,这种上升会抑制它们的靶基因Apaf- 1的表达。
而Apaf- 1能够促进神经细胞的凋亡,因此miR- 23a/b和miR- 27a/b可以减弱神经细胞的凋亡。
重金属镉影响癌细胞迁移的研究进展
毒理学杂志2021 年4 月第35 卷第 2 期J Toxicol April 2021 Vol. 35 No. 2• 159 •中图分类号：Q7;R99;R104文献标识码：A文章编号：1002-3127(2021)02-0159-05重金属镉影响癌细胞迁移的研究进展马海燕，孙茜，顾杰，周阳，施海峰(江苏大学生命科学研究院，江苏缜江212013)关键词：镉；细胞迁移；自噬；钙离子；R0S•综述•近年来，我国环境中的镉含量越来越高，镉污染事件频发。
镉（cadmium,C d)属于有色重金属，是人体非必需元素m。
自然环境中的镉进人人体后会不断积累。
长此以往，镉会破坏多种机体功能，对心、脑、肝、肾以及神经系统造成一定的损伤作用。
其中肝和肾作为镉的主要积累器官受损尤为严重[2]。
镉在1993年便被列为I类致癌物，其致癌机制已经有广泛研究。
镉与肺癌、肾癌、前列腺癌等多种癌症的发生密切相关。
镉会导致细胞氧化损伤，产生大量的活性氧自由基。
正常含量下的R0S，可以在机体内发挥抗炎、抗菌等作用。
但是当体内自由基含量过多时，则会促使细胞发生转化，诱导肿瘤的发生m。
镉 还会抑制DNA损伤修复和干扰细胞分裂来诱导癌症的发生。
最近研究表明，镉会影响细胞外微环境，从而 促使正常的干细胞转化为肿瘤干细胞[4]。
肿瘤根据其分化程度可以分为良性肿瘤和恶性肿瘤。
肿瘤细胞越接近正常细胞的，其分化程度越高，越 有可能是良性肿瘤。
而恶性肿瘤，通常泛称为癌症，细 胞的高侵袭性和迁移性是其标志性特征之一，这也是癌症患者复发、死亡的重要原因。
研究表明，镉暴露会增加肺癌细胞、胃癌细胞、乳腺癌等癌症细胞的迁移[56]。
本文就癌细胞迁移的机制及镉调节该过程可能的分子机制进行了综述。
1癌细胞的迁移机制参与调控癌细胞迁移的蛋白与通路有很多，本文 主要介绍以下几个目前研究比较广泛并且受到普遍认可的机制。
1.1 癌细胞迁移上皮一间质转化过程癌细胞的迁移是一系列复杂的、多步骤、多因素的过程。
镉诱导细胞自噬的研究进展
镉诱导细胞自噬的研究进展王棋文;宋德荣;刘其昌;周大荣;彭华;张琼娣;罗耀【摘要】镉是一种有毒的重金属，其对环境和人类的健康造成巨大危害。
越来越多的证据表明镉对多个器官和系统造成损害，甚至引起癌变和肿瘤。
自噬是进化上保守的，利用溶酶体途径降解细胞内蛋白质和细胞器的过程。
一方面，自噬通过清除受损的细胞器保护细胞免受镉损伤；而当细胞受到的损伤不可逆时，自噬作为一种死亡机制导致细胞死亡。
自噬在镉引起的细胞损伤中的作用目前仍有争议，可能是镉的剂量和暴露时间的不同造成了自噬在损伤中的作用不同。
目前对自噬在其中的作用机理研究，主要集中在mTOR，Ca2+，Beclin-1等信号分子。
对镉与自噬分子机理的研究，可以为治疗和预防镉中毒提供新思路。
综述了自噬在镉致细胞毒性中的作用，以及镉诱导细胞自噬的信号调节通路。
%Cadmium, a highly toxic heavy metal, has been proven to be hazard for both human health and environment. Growing evidences have confirmed that cadmium caused damages to multiple organs and systems, and even led to cancer and tumors. Autophagy is an evolutionarily conserved lysosomal pathway of degrading cytoplasmic proteins and organelles. On the one hand, autophagy represents a cell survival mechanism to clear damaged organelles for preventing the cells from the further damages induced by cadmium;on the other hand, it may lead to cell death as cell death mechanism while the damage to the cell is irreversible. It is found that the role of autophagy in cadmium-induced cytotoxicity is still controversial, which might be caused from the variations on concentration and exposure time of cadmium. Current investigations on the mechanism of autophagyare mainly focusing on signal molecules of mTOR, Ca2+and Beclin-1. Studies of the molecular mechanism between cadmium and autophagycan provide new ideas for the treatment and prevention of cadmium poisoning. This review summarizes the role of autophagy in cytotoxicity and signaling pathways in the autophagy induced by cadmium.【期刊名称】《生物技术通报》【年(卷),期】2015(000)010【总页数】6页(P56-61)【关键词】镉;自噬;生存;死亡;信号通路【作者】王棋文;宋德荣;刘其昌;周大荣;彭华;张琼娣;罗耀【作者单位】河南师范大学生命科学学院省部共建细胞分化调控国家重点实验室培育基地，新乡 453007; 贵州工程应用技术学院，毕节 551700;毕节市畜牧兽医科学研究所，毕节 551700;毕节市畜牧兽医科学研究所，毕节 551700;毕节市畜牧兽医科学研究所，毕节 551700;毕节市畜牧兽医科学研究所，毕节 551700;毕节市畜牧兽医科学研究所，毕节 551700;毕节市畜牧兽医科学研究所，毕节551700【正文语种】中文镉是一种在工业和农业上广泛应用的重金属，目前还没有发现有任何的生物学功能，但由于其半衰期长达20-30年，很容易在环境中富集，并通过食物链对人和动物的健康造成危害。
细胞自噬机制的研究进展
细胞自噬机制的研究进展细胞自噬是一种重要的细胞代谢途径，通过分解和回收细胞内部的有害或无用物质，维持细胞内环境的稳定性，并起到调节细胞生长、维持生命活动的作用。
近年来，对细胞自噬机制的研究取得了许多重要的进展，从细胞自噬的启动、调控到自噬相关疾病的研究均有新的突破。
首先是细胞自噬的启动机制。
细胞自噬最早的启动信号是一种被称为ATG1/ULK1 kinase的蛋白酶，它能够与自噬剂源泡膜（phagophore）结合，激活其他ATG蛋白的功能，从而启动自噬。
最近的研究表明，ATG1/ULK1 kinase的激活还受环境因素和细胞代谢状态的影响，例如细胞内的营养水平和能量状态。
这些发现揭示了细胞自噬启动的新机制，为了解自噬调控提供了新的线索。
其次是细胞自噬的调控机制。
自噬过程需要大量的ATG蛋白参与，这些蛋白通过形成复合物，调控自噬各个阶段的发生和进行。
其中，两个关键复合物是PI3K-III复合物和ATG12-ATG5-ATG16复合物。
PI3K-III复合物通过合成一种称为PI(3)P的信号分子，在细胞膜上构建自噬剂源泡膜。
ATG12-ATG5-ATG16复合物则参与自噬剂源泡膜的扩张和囊泡的合并。
最近的研究还发现，一些细胞膜上的磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇酶（PI(3)P）与ATG蛋白之间的相互作用也对自噬的调控具有重要作用。
这些调控机制的研究有助于我们进一步理解细胞自噬的分子机制。
此外，细胞自噬还与一些疾病的发生和发展密切相关。
许多疾病，如肿瘤、神经变性病和心血管疾病等都与细胞自噬的异常有关。
例如，自噬的减少会导致细胞内垃圾物质的堆积，进而引发细胞的恶变和肿瘤的发生。
而神经变性病如阿尔茨海默病和帕金森病则与自噬的缺陷有关。
近年来，针对自噬异常的调控策略也成为了疾病治疗的重要研究方向。
综上所述，细胞自噬机制的研究正迅速推进，从自噬的启动机制、调控机制到与疾病的关系，都有了许多新的进展。
随着技术的不断发展，相信细胞自噬机制的研究将为细胞生物学和疾病治疗提供更深入的见解和新的方向。
镉诱导HEK293细胞凋亡机理的研究
镉诱导HEK293细胞凋亡机理的研究一、研究背景镉是一种有毒重金属，广泛存在于环境中，对人体健康构成严重威胁。
近年来，越来越多的研究表明，镉可通过诱导细胞凋亡，对机体产生毒性作用。
HEK293细胞是一种常用的实验细胞模型，本实验旨在探讨镉诱导HEK293细胞凋亡的机理，为防治镉中毒提供理论依据。
二、研究方法1. 细胞培养：将HEK293细胞在含有10%胎牛血清的DMEM培养基中培养，置于37℃、5%CO2的培养箱中。
2. 镉处理：将细胞分为对照组和实验组，实验组分别加入不同浓度的镉溶液（0.5μM、1μM、2μM、4μM、8μM），对照组加入等体积的PBS。
3. 细胞凋亡检测：采用流式细胞术检测细胞凋亡率， AnnexinV/PI双染法标记凋亡细胞。
4. Western blot检测：提取细胞总蛋白，检测凋亡相关蛋白（如Caspase3、Bcl2、Bax等）的表达水平。
5. RTqPCR检测：检测凋亡相关基因（如Caspase3、Bcl2、Bax等）的mRNA表达水平。
三、结果与分析1. 镉诱导HEK293细胞凋亡率的升高：随着镉浓度的增加，细胞凋亡率逐渐上升，呈剂量依赖性（见图1）。
2. 凋亡相关蛋白表达水平的变化：与对照组相比，实验组Caspase3、Bax蛋白表达水平升高，Bcl2蛋白表达水平降低（见图2）。
3. 凋亡相关基因表达水平的变化：与对照组相比，实验组Caspase3、Bax基因表达水平升高，Bcl2基因表达水平降低（见图3）。
四、讨论1. 镉激活了细胞内的线粒体途径，导致Caspase3活化，进而引发细胞凋亡。
2. 镉影响了凋亡相关蛋白的表达，如上调Bax蛋白、下调Bcl2蛋白，从而促进细胞凋亡。
3. 镉诱导了凋亡相关基因的表达改变，进一步证实了镉诱导细胞凋亡的分子机制。
本研究为深入探讨镉诱导细胞凋亡的机理提供了实验依据，为防治镉中毒提供了新的思路。
后续研究将继续探讨镉诱导细胞凋亡的其他途径及干预措施。
自噬现象及其分子机制
发表时间：2011-6-2 来源：《中外健康文摘》2011年第8期作者：刘杉珊李薇[导读] 自噬是真核细胞特有的普遍生命现象，在维持细胞自我稳态、促进细胞生存方面起重要作用。
刘杉珊李薇（吉林大学第一医院血液肿瘤中心吉林长春130021）【中图分类号】R329 【文献标识码】A【文章编号】1672-5085 (2011)8-0448-04【摘要】自噬是真核细胞特有的普遍生命现象，在维持细胞自我稳态、促进细胞生存方面起重要作用，广泛参与多种生理和病理过程。
自噬与细胞卫士p53的关系密切，目前已成为肿瘤研究中的一个新热点。
本文对自噬的概念、生物学特性、自噬过程及其信号调控、以及与p53的关系作以概述，同时简要概述了目前自噬的研究方法和检测方法并提出问题和展望，为进一步研究自噬奠定基础。
【关键词】自噬分子机制p53近年来，自噬作为II型程序性细胞死亡，越来越成为除凋亡之外备受关注和研究的领域。
目前自噬不仅被证实是一种细胞自我死亡的方式，同时也是一种细胞的自我保护机制，在肿瘤、老化和神经退化等细胞增殖和死亡紊乱疾病中发挥着重要的作用。
因此通过对自噬的发生过程、分子机制、信号调控、及与细胞卫士P53之间关系的总结，为进一步研究其机制调控和临床应用奠定坚实的基础。
1 自噬的概念自噬又称为II型程序性细胞死亡(type II programed cell death)是以胞质内出现双层膜结构包裹长寿命蛋白和细胞器的自噬体为特征的细胞“自我消化”的一系列生化过程。
正常细胞内的物质主要有两种降解途径，一种通过蛋白酶体被降解，另一种是通过自噬作用。
自噬主要降解细胞质的长寿命蛋白和一些细胞器的降解，这种降解有助于细胞内组分和细胞器的正常更新，而蛋白酶体主要降解胞内的短寿命蛋白[1]。
根据细胞内底物运送到溶酶体腔方式的不同，哺乳动物细胞可分为3种主要方式：大自噬(macroautophagy)、小自噬(microautophagy)和分子伴侣介导自噬(chaperone—mediated autophagy, CMA)。
细胞自噬的研究进展
细胞自噬的研究进展细胞自噬是细胞内部一种重要的基本代谢过程，是一种细胞质内自噬体膜包裹并降解包裹物的细胞生物学过程。
自噬既是细胞繁殖和分化的基本过程，也是机体应对氧化应激、营养胁迫、感染和腫瘤等外部或内部刺激的主要体内防御机制，同时还在许多疾病的发生和发展中发挥着举足轻重的作用。
目前，对于自噬的研究已经引起了广泛的关注。
本文将会详细介绍细胞自噬的研究进展。
一、自噬的发现历史及分子机制研究自噬这一现象最早由异物、细菌和用染料染色的细胞器等被发现。
20世纪50年代，贝尔格曼等人发现吞噬细菌的细胞器，而后来发现该细胞器从肝细胞发生，被称作“自噬体”；在20世纪60年代，巴塞尔大学的克里帕等人首次提出了自噬的概念，从那时起，自噬的研究进入了快速发展的阶段。
在分子机制研究方面，目前已经发现了许多关键蛋白，包括控制自噬的Atg蛋白家族。
Atg蛋白家族由Atg1-Atg36等蛋白针对自噬体的各个生理阶段而分化成不同的亚群。
目前已经确认的Atg蛋白中，Atg1、Atg13、Atg17、Atg29和Atg31形成复合体，已经在酿酒酵母中得到验证；Atg6、Atg5、Atg12、Atg16形成E3酶复合体，调控自噬体反应膜的扩增；Vps34, Beclin 1、Vps15和Atg14L可以形成复合体——PI3K复合体III，恰恰是在这个过程中，生产出了诱导自噬的信号Lipid-Dyct-4-P和毒性带有的酰化脂——Dyct-PE。
二、自噬与疾病2.1自噬与肿瘤自噬在抑制肿瘤发生和发展等方面具有重要作用。
研究发现，与恶性肿瘤细胞相比，正常细胞中自噬的水平更高，持续时间更长，而且触发自噬可以降低肿瘤细胞的代谢活性，减慢肿瘤细胞的增殖速度。
当细胞出现缺氧、营养不足、蛋白质聚集等应激情况时，自噬会被激活，减少代谢产物的积累，帮助细胞应对应激，降低细胞受到损伤的风险，从而有效抑制肿瘤的发生和发展。
同时，自噬还可以通过消化和降解有害物质，避免对细胞造成进一步的伤害。
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镉诱导细胞自噬的分子机制研究进度本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载），另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！镉是一种能够致癌的有毒重金属。
镉主要通过食物链、吸烟、以及其工业应用进入人体。
根据镉暴露剂量和时间的不同，镉可以诱导细胞凋亡或者癌症的发生。
最近有研究报道镉能诱导细胞自噬的发生。
这些发现表明镉不仅诱导细胞凋亡，而且诱导自噬性细胞死亡。
然而镉诱导细胞自噬的分子机制仍然需要进一步的研究。
1 镉污染镉是一种有毒重金属，被美国毒物管理委员会( ATSDR) 列为第六位危及人体健康的有毒物质。
国第一类致癌物。
随着工业的发展，重金属镉污染越来越严重，镉污染的来源主要有矿物开采冶炼、镉工业应用和镉电池的使用等。
镉通过皮肤、呼吸道、食物链等进入人体，它在人体的半衰期长达10 到30 年，对人体健康产生各种不良影响，如引起肾损伤、肝损伤、睾丸损伤、骨质疏松、心血管疾病、神经性疾病和免疫力下降等。
日本的“痛痛病”就是因为镉污染引起的，发病地区的锌矿中含有大量的镉。
镉污染的灌溉水进入农田被农作物吸收，通过谷物、小麦、烟草使镉在人体内积累。
镉通过许多机制产生生物毒性，如镉能导致钙离子代谢紊乱，造成钙流失。
2 自噬的形成及分子机理自噬是真核生物中用于降解或回收利用错误折叠的蛋白质和受损细胞器的过程。
自噬从酵母到高等真核生物是高度保守的，它可以降解错误折叠的蛋白质，为合成其他的蛋白质提供必需氨基酸。
自噬大致被分为以下 3 种: 宏自噬( macroautophagy) 、微自噬( microautophagy)和分子伴侣介导的自噬( chaperone-mediatedautophagy) 。
宏自噬最先被发现，其机制也被研究的最为清楚，狭义上等同于细胞自噬。
而通常所说的自噬就是指宏自噬。
自噬发生需要经过以下几个阶段: 1) 自噬前体形成。
自噬前体的形成需要磷脂酰肌醇三磷酸( phosphatidylinositol 3 - phosphate，PtdIns3) ，它与Beclin-1( mammalian Atg6) 、Atg14 和Vps15( p150)形成复合物时起始自噬的发生。
这一复合物的活性依赖于ULK1、ULK2( unc-51 - like kinase1 /2，mammalianorthologue for Atg1) 、Atg13 和FIP200[FAK( focal adhesionkinase) -family interacting protein of 200 kDa]这些上游自噬调节蛋白。
2) 自噬前体延长包裹自噬的底物。
3) 自噬泡形成: 自噬泡组装位点( phagophore assemblysite，also referred to as the pre-autophagosomalstructure，PAS) 是一个假设的自噬泡形成位点，许多自噬相关复合物位于这一位点，自噬相关蛋白包括Atg12- Atg5 - Atg16 复合物和Atg8 - PE 连接，这些自噬相关蛋白共同构成了前自噬泡这一结构，自噬泡组装位点逐渐发展，成为由双层膜结构形成的空泡，其中包裹着变性坏死的细胞器和部分细胞浆，这种双层膜结构被称为自噬泡( Autophagosome) 。
自噬泡形成是一个核化过程，而不是像胞吐作用的出芽过程，通常形成自噬泡的膜来自于内质网，膜的核化过程依赖于磷脂酰肌醇-3 激酶( PtdIns3 - kinase，PI3K) 复合物和Atg9。
4) 自噬泡与溶酶体融合完成底物降解: 完整的自噬泡形成后运输到溶酶体周围，自噬泡的外膜与溶酶体膜融合，这一融合依赖于液泡融合蛋白Ccz1 和Mon1，融合后自噬体内的包裹底物的单层膜泡释放到溶酶体内，在溶酶体内酸性环境下降解，自噬体的降解依赖于溶酶体内蛋白酶Pep4、Prb1 和溶酶体内液体的酸性环境，同时Atg15 对溶酶体内自噬体的降解也是必须条件。
自噬发生示意。
图1 自噬过程示意图Fig 1 Schematic model of autophagy在正常状态下，自噬主要通过清除、降解胞内长寿命蛋白和受损细胞器来维持细胞自身代谢需要和某些细胞器的更新，对维持细胞稳态具有重要作用。
饥饿、低氧等应激胁迫条件下，细胞可以发生比基础自噬明显强烈的诱导自噬，它作为一种细胞应对外界刺激的保护反应，而过量的自噬则会引起自噬性细胞死亡，也称之为Ⅱ型程序性细胞死亡。
细胞自噬与某些疾病的发生有关，例如肿瘤、心血管疾病、肝脏疾病、肌肉疾病和神经退行性病变等。
许多研究表明镉诱导细胞自噬伴随着凋亡型细胞死亡的发生，Luevano 等发现自噬抑制剂3 - MA 减少镉诱导的细胞死亡，表明镉诱导自噬引起细胞死亡。
Wang 等发现在肾小球系膜细胞中镉诱导的自噬伴随着凋亡信号通路，进而镉诱导自噬与细胞死亡有关。
也有一些研究表明自噬可以作为一种保护机制抑制细胞死亡。
Chargui 等人发现短时间低浓度的镉暴露不影响肾小管功能，不会导致细胞凋亡，镉积累在肾近曲小管溶酶体中，引起细胞增殖和细胞自噬，溶酶体中镉的积累和溶酶体数目的增多被认为是镉的吸收和镉的去毒性，他们认为自噬增加细胞的耐受性，提供了一个避免凋亡的早期适应性选择。
Chiarelli等人发现海胆处于镉暴露环境时，自噬可以作为一种应对压力的防御策略而保护细胞不死亡。
Kato 等发现在大鼠肾NRK-52E 细胞中自噬诱导剂雷帕霉素抑制10 μM 镉处理细胞导致的细胞死亡。
一个可能解释是，当细胞损伤不太严重时，细胞自噬作为细胞存活的选择，当细胞损伤不可逆转时，细胞自噬过度导致细胞死亡，而这可能是另一种完全独立的细胞死亡途径。
3 镉引起自噬的分子机制3. 1 镉通过ROS 诱导自噬的产生1) 镉作为一种稳定的二价金属离子，虽然不能引起芬顿反应，但是许多研究表明镉暴露能通过线粒体导致ROS 的产生。
Wei 等人发现镉腹腔注射小鼠后，小鼠肾中的ROS 增加。
SIRT3( sirtuin 3) 是主要的控制线粒体功能和ROS 产生的乙酰化酶，Pi 等人发现HepG2 细胞镉暴露后SIRT3 的表达和活性降低，SIRT3 调控SOD2 的活性，导致线粒体超氧化物歧化酶2 ( superoxide dismutase 2，mitochondrial，SOD2) 的活性降低，导致线粒体ROS 产生增加。
Son 等人发现镉处理上皮细胞后，细胞内ROS 增加，ROS 的增加可以激活PARP( poly ADP-ribose polymerase) ，导致细胞内能量的损耗，镉呈现剂量依赖性诱导LKB1 的磷酸化，磷酸化的LKB1 激活AMPK，AMPK 是一个细胞内调节新陈代谢和细胞增殖的能量感受器，它同时在镉诱导的自噬中起作用，磷酸化的AMPK 激活LKB1 -AMPK 信号通路，抑制mTOR( mammalian target of rapamycin)，mTOR 对ULK1 和mAtg13 的磷酸化抑制作用减弱，使得ULK1 激活并磷酸化Atg13、FIP200 和ULK1 自身，从而开启自噬发生的第一步。
之后，ULK1 /2、ATG13、FIP200 从细胞质转移到内质网或其他特定位置，形成自噬发生的原核，进而募集下游的磷脂酰肌醇-3 激酶复合物、微管相关蛋白轻链3( Microtubule-associated proteins 1A/1B light chain 3B，LC3) 等分子参与自噬发生过程中。
Wang 等人研究指出ROS 在镉激活糖元合成酶激酶( glycogen synthase kinase-3β，GSK-3β) 而诱导的自噬中起了重要作用。
GSK-3β 是磷脂酰肌醇-3 激酶的底物，磷脂酰肌醇-3 激酶激活GSK-3β 可能是镉通过ROS 诱导自噬发生的一个中间过程。
So 等人发现GSK-3β 丝氨酸的磷酸化调控镉诱导的自噬。
2) 共济失调突变蛋白( Ataxia telangiectasia mutated，ATM) 是一个应对DNA 损伤的肿瘤抑制蛋白，DNA双链损伤时被激活，同时ATM 也可以在核外起作用，作为一个细胞内ROS 的感应器，镉暴露导致细胞内ROS 增加时ATM 被激活，起始LKB1、AMPK 和TSC2信号通路抑制mTORC1，从而诱导细胞自噬3. 2 镉通过钙信号通路诱导细胞自噬钙离子信号在生理和病理过程中发挥重要调节作用，例如调节分泌、收缩、新陈代谢、基因转录和细胞死亡等。
钙离子在细胞质、线粒体和细胞核暂时性的升高是常见的细胞信号调节现象。
在细胞中内质网是主要的钙离子存储位点。
Misra 等人发现镉能使三磷酸肌醇( inositol 1，4，5-triphosphate，IP3) 表达量增加，三磷酸肌醇是三磷酸肌醇受体( inositol 1，4，5 -triphosphate receptor，IP3R) 的配体，镉因此激活三磷酸肌醇受体，钙离子从内质网释放到细胞质。
Messner等人发现镉处理细胞1 h 后，细胞内钙离子增加。
Woods 等人发现细胞质钙离子的增加能够使AMPK 经过激活钙调素依赖蛋白激酶的激酶( Ca2 + /Calmodulin-dependent protein kinase kinase，CaMKK-β)信号通路激活，然后以AMPK、结节硬化复合物1( tuberous sclerosis complex 1，TSC1) 和结节硬化复合物2( tuberous sclerosis complex 2，TSC2) 依赖的方式抑制mTOR，在镉引起细胞内钙离子增加进而诱导细胞自噬过程中，RHEB 信号通路可能作为一个中间环节。
TSC1 /TSC2 是一种ras 家族GTP 结合蛋白RHEB 的GTP 酶激活蛋白，RHEB 可以直接结合和激活mTOR 复合物。
抑制mTOR 后，通过ROS 引起自噬类似的下游信号通路诱导自噬的发生。
镉通过钙信号通路诱导细胞自噬模式。
镉诱导细胞自噬示意图Fig 2 Schematic presentation of the suggestedsignaling cascade to autophagy3. 3 镉通过内质网氧化压力-JNK1 信号通路诱导细胞自噬位于内质网的抗凋亡蛋白 B 淋巴细胞瘤-2 蛋白( B-cell lymphoma-2，Bcl-2) 通过结合Beclin-1 能有效抑制自噬发生过程。
Wei 等人实验中发现镉诱导细胞产生内质网压力，JNK1 活性升高，JNK1 使Bcl-2 多个位点磷酸化，磷酸化的Bcl-2 与Beclin-1 的结合被解除，从而诱导细胞发生自噬。