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[科普中国]-自体吞噬

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释义

在某些条件下,例如饥饿或损伤时,可发生自体吞噬(autophagy),即有机体将自己的细胞器吞食并消化。 在电镜下可见液泡中存在着处于不同消化阶段的线粒体。 消化酶由溶酶体提供,溶酶体与膜包裹的液泡融合,这和溶酶体与食物泡融合的情形类似。有人认为自体吞噬是饥饿时保证细胞营养的一种途径,重要性较差的细胞器被消化掉,细胞残留部分仍可存活。自体吞噬也可能是一种正常活动,不起作用的细胞器被清除并被更换,以满足细胞活动的需要。1

特点自体吞噬吞噬的物质是细胞本身各种组分,这是细胞内由于病理或者生理原因破坏的细胞器(如线粒体)或其碎片被吞噬掉。2

研究为了探究自体吞噬的机制以及识别出激活自体吞噬的小分子,在这一研究中,研究人员对自体吞噬的小分子调控子进行了一系列的高通量,以成像为基础的筛选。通过这一筛选研究人员就可以区分开真正导致自体吞噬减少的复合物,以及由细胞损伤或阻碍下游溶酶体功能引起的自体吞噬泡(autophagosomes)积累的复合物。

从中研究人员分辨出了8种复合物会引起自体吞噬,促进长期存在的蛋白的降解。有趣的是,其中7种是FDA批准的,用于人类疾病治疗的药物,而且研究人员也发现这些复合物会减少培养细胞中扩充性多聚谷氨酸(polyglutaminerepeat)水平。因此这些药物可能可以用于亨廷顿舞蹈病,以及其它带有错误折叠蛋白积累症状的人类疾病的治疗。

影响吞噬作用也包括对衰老的、进入编程死亡的细胞的吞噬。如占成人细胞总数1/4的红细胞仅能成活120天,因此人体每天必须清除大量衰老的红细胞,这主要是靠吞噬作用即溶酶体酶的消化作用来完成。

自噬作用是普遍存在于大部分真核细胞中的一种现象,是溶酶体对自身结构的吞噬降解,它是细胞内的再循环系统(recyclingsystem)。

自噬作用主要是清除降解细胞内受损伤的细胞结构、衰老的细胞器、以及不再需要的生物大分子等。自噬作用在消化的同时,也为细胞内细胞器的构建提供原料,即细胞结构的再循环。因此,溶酶体相当于细胞内清道夫。