关于细胞自噬研究进展

健康和疾病
自噬是细胞适应内外环境或满足自身发育需 要的一种调节方式。细胞自噬与人类健康维持和 疾病防治有密切的关系。自噬过度还是自噬不足 都可能导致疾病发生。
目前，自噬与人类健康和疾病的关系研究尚 不是很透彻，呈现出遏制或促进疾病发生的双面 作用：
• 某些情况下，自噬能帮助防止或遏制疾病的发生发展 • 在另外一些情况下，细胞自噬则会促进疾病的发生
调控方式
11
自噬的研究现状
检测方法
1电镜技术 • 普通透射电镜技术 • 免疫电镜技术 2化学和免疫化学染色法 • 基于自噬标记蛋白的检测方法 • 标记自噬溶酶体结构的检测技术
12
自噬的研究现状
检测方法
普通透射电镜技术
13
自噬自的噬类研别究现状相关环节
大自噬
分子伴侣自噬 线粒体自噬
自噬体的形成
溶酶体 自噬底物
疾病的早期阶段，自噬起保护作用，激活自噬可加 速变性蛋白的清除来阻止疾病的进一步发展。使用促进 细胞自噬的药物，如Rapamycin（雷帕霉素）可改善PD、 AD等疾病的病情。
随着疾病的进展，蛋白质聚积物越来越多，对溶酶 体蛋白酶降解的敏感性下降，自噬的持续性激活最终引 发自噬性细胞死亡，这样自噬又促进了神经元的死亡。
触核蛋白(α-synuclein)和Huntingtin蛋白在神经细
胞内聚集,使神经细胞进行性变性死亡,引起中枢神经
系统功能逐渐缺失,导致患者表现出进行性的认知和运
动功能障碍的一类疾病,包括阿尔茨海默病AD、帕金森
症PD和亨廷顿舞蹈症HD等。
23
自噬的研究现状
神经退行性 疾病
24
自噬的研究现状
神经退行性 疾病
标检志测物 方法
LC3 (Atg8) Beclin 1 (Atg6)
Atg5-Atg12 Atg 16L Atg9 Atg14 DRAM1
ZFYVE1/DFCP1 LAMP-1 LAMP-2 p62 LAMP2A HSC70 Atg32 BNIP3 14
自噬的研究现状
检测方法
Western Blot
表明两者之间有相互联系，并相互影响
自噬的研究现状
感染性疾病
免疫信号对细胞自噬的调节
自噬的研究现状
感染性疾病
细胞自噬是一个潜在的感染性疾病治疗靶标或靶点。
但是，某些病原体通过进化，具有逃避细胞自噬的 能力，甚至利用细胞自噬为病原体复制和发育提供有 利条件。
诱导细胞自噬的后果
增强病原体杀伤
促进病原体复制
5
自噬的ห้องสมุดไป่ตู้究现状
基本概念
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(自噬体)，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。
6
自噬的研究现状
基本概念
自噬在进化过程中高度保守，从酵母、果蝇到脊
椎动物和人都可以找到参与自噬的同源基因。目前
自噬的研究现状
感染性疾病
感染性疾病是指由致病微生物（包括朊 毒体、病毒、衣原体、支原体、立克次体、 细菌、螺旋体、真菌、寄生虫）通过不同方 式引起人体发生感染并出现临床症状的疾病。 研究表明，细胞自噬是机体重要的抵抗病原 微生物的通路。
自噬的研究现状
感染性疾病
细胞自噬对免疫和感染具有多种作用： 激活先天性免疫和获得性免疫； 维持免疫细胞的稳态； 降解病原微生物等。 但是，大量的免疫信号也可以调节细胞自噬。
7
自噬的研究现状
基本概念
主要自噬相关蛋白（ Atg ）
8
自噬的研究现状
分类
小自噬
分子伴侣 介导自噬
（CMA）
大自噬
Giordano, et al.,2014
9
自噬的研究现状
1
起始
2
延伸
3
闭合
发生过程
4
成熟
5
降解
Ravikumar,et al., 2010
10
自噬的研究现状
自噬上游调控 自噬过程调节
21
自噬的研究现状
疾病和健康
器官
大脑
肌肉 胸腺 骨髓 骨骼
肺 心脏 淋巴系统 肝脏 肾脏
胰腺 脂肪组织
肠道 胚胎
自噬的角色
防聚集；Parkin-依赖线粒体自噬； 调节能量平衡
维持肌肉质量平衡 负选择
红细胞生成；造血干细胞平衡
调节气道反应 应激；年龄相关功能障碍
细胞因子生成调节 防干细胞降解；糖原异生 维持足细胞和肾小管上皮细胞的完整
Wightman,et al., 2015
15
自噬的研究现状
检测方法
对照组
氯奎处理组
免疫荧光染色-LC3B
16
自噬的研究现状
阴性对照
雷帕霉素处理
NDV感染
检测方法
GFP-LC3指示技术
17
自噬的研究现状
检测方法
GFP-LC3融合蛋白示踪HeLa cells自噬的形成 18
自噬的研究现状
1、维持细胞稳态 2、应激功能 3、防御功能 4、延长寿命 5、控制细胞死亡及癌症
至少已经鉴定出34种参与酵母自噬的特异性基因。其 命名从最初称为APG，AUT和CVT，现已被统一命名
为酵母自噬相关基因ATG(autophagy-related gene，ATG)。哺乳动物自噬基因的命名和酵母相 似，但也有个别差异，如酵母的ATG1，6和8在哺 乳动物中分别称为ULK1， Beclin1 和LC3。
关于细胞自噬的研究进展
——2016诺贝尔生理学或医学奖
主要内容
自噬与诺贝尔生理学或医学奖 自噬的研究现状
2
自噬与诺贝尔生理学或医学奖
3
自噬与诺贝尔生理学或医学奖
溶酶体
4
自噬的研究现状
基本概念
Autophagy 一词来源于希腊语，auto指自 身、phagy是吃的意思，autophagy意为自体吞 噬，简称自噬。
性 防止胰蛋白酶自动激活
脂肪自噬 维持潘氏细胞功能
早期胚胎发育
疾病
帕金森病； 阿尔茨海默症； 亨廷顿舞蹈症 肌病；溶酶体聚集
佩吉特病 囊肿性纤维化
心肌肥厚 免疫缺陷 抗胰蛋白酶缺陷
糖尿病；急性胰腺炎 肥胖
克罗恩病
22
自噬的研究现状
神经退行性 疾病
神经退行性疾病是年龄依赖性疾病,大量突变或错误
折叠的蛋白质,如β淀粉样蛋白(Aβ)、tau蛋白、α突
1.分枝结核杆菌
1.柯萨奇病毒
2.刚地弓形虫
生理意义
自噬的研究现状
干预方式
诱导自噬：二甲双胍、雷帕霉素、白藜芦醇和饥饿 抑制自噬：3-MA(3-甲基腺嘌呤)、wortmannin、
LY294002、CQ(氯喹)、巴伐洛霉素A1、 蛋白酶抑制剂
巴伐洛霉素A1
Takeda-Watanabe, et al., 2013
20
自噬的研究现状