自噬在疾病中发挥了什么作用？

来源：生物通

自噬是真核细胞中高度保守的过程，通常是溶酶体或液泡的自我消化以及细胞内容物的降解和回收。“自噬”一词源于希腊语中“吃”（“phagy”）和“自己”（“auto”），指的是溶酶体降解途径的的自我消化。自噬的分子机制最早是在作为模式系统的出芽酿酒酵母中发现的，适用于所有真核生物，但不包括任何原核生物。自噬作用对维持细胞体内平衡和能量平衡至关重要。尽管通常在基础条件下较少发生，但是自噬可以被多种生理刺激，如营养不足、缺氧、内质网应激以及免疫和激素刺激，从而显着上调。越来越多的证据表明自噬过程中的功能失常，会发生在许多临床相关的疾病中，包括癌症、神经退行性疾病、糖尿病、自身免疫病和心血管疾病。更深入了解自噬活性的好处和潜在后果，有助于开发自噬靶向疗法。Enzo Life Sciences可为您自噬研究提供广泛的研究工具。  

不同自噬的亚型根据其所降解的细胞内容物（cargo）来区分。大自噬(macroautophagy)，是研究最为广泛的一种自噬，降解细胞质和细胞器的大部分。非选择性自噬不断发生，能有效诱导压力反应，如饥饿。另外，特定种类亚基的选择性自噬，如蛋白聚集体、细胞器或入侵的病毒和细菌，有特定的适配器可通过自噬体膜识别靶标。其他形式的自噬，包括通过向内折叠溶酶体膜而直接吞没细胞质内容物的微自噬(microautophagy)，以及分子伴侣介导的自噬（CMA）。在CMA中，通过与一个分子伴侣复合物结合，有特定识别信号的蛋白质直接移位到溶酶体中。

除了最初是作为激素和饥饿反应的特征，自噬还有更广泛的生物学作用，包括细胞器重塑、蛋白质和细胞器质量控制、预防基因毒性压力、抑制肿瘤、消灭病原体、免疫和炎症调节、母体DNA遗传、代谢和细胞生存。尽管自噬是一个降解的通路，它也参与生物合成和分泌过程。因为自噬在许多重要的细胞功能过程中起到基础性的作用，所以自噬功能的障碍与多种人类的疾病相关也就不足为奇了。错误折叠的蛋白质往往会形成对细胞有毒害的聚集体。Enzo的PROTEOSTAT® Protein Aggregation Assay可对可见和亚可见颗粒的蛋白聚集体进行定量分析。细胞通过自噬来解决这个问题。随着从2000年初以来发表文献的显著增加，这个领域已成为生物医学中最热门的研究之一。此外，诺贝尔委员会将2016年诺贝尔生理学或医学奖授予自噬研究也是对这一突破的认可。 

自噬独特之处到底在哪里呢?答案就在自噬体大小和细胞内容物选择的灵活性。自噬可以促进大量物质的降解得到多种底物，在应对大范围的营养不足时，使细胞能够快速高效的生成可回收利用材料。此外，在复杂的真核细胞中维持内稳态的重要过程中，无论是随机还是有针对性的，自噬是能降解整个细胞器的唯一的途径。这个过程有效确保质量控制机制，对于抵消老龄化的负面影响是至关重要的。自噬破坏与帕金森病、2型糖尿病和其他在老年群体中发生的疾病有关联。细胞死亡自噬基因的突变可以引起遗传性疾病。自噬机制被扰乱也与癌症有关。肿瘤微环境是缺氧的，可观察到癌细胞中自噬水平升高。目前各种疾病中关于自噬的靶向药物也在进一步的研发之中。

自噬是一个动态的、多步的过程，包括自噬小体的形成、自吞噬泡形成、以及通常表示为自噬流的自噬降解底物。自噬小体的形成，是双层膜囊泡吞噬胞质组份到溶酶体进行降解和回收，是自噬的指标。在自噬活动中，胞质形式的微管连接蛋白1轻链（LC3 I）被脂质化并转移到自噬小体。LC3 II，LC3的脂质化形式，与自噬小体膜连接，让LC3的转换成为自噬小体形成的先决条件。通常进行WB，以LC3B或SQSTM1/p62的表达量来监测自噬流，通过自噬流测其他项目。然而这种方法费时、费力并且结果往往会因不同的实验设置而难以解释。因此需要一个能标记最少量染色溶酶体和核内体的自噬组分的强有力的方法，Enzo发明了CYTO-ID® 荧光染料，这是一个用来检测自噬的新颖的方法。我们的CYTO-ID® Autophagy Detection Kit无需转染、可定量分析，用于活细胞内自噬监测和评估自噬流。此外，我们还提供SCREEN-WELL® Autophagy Library，包含94种特定的可诱导或抑制自噬活动的化合物。这是一中研究在细胞内和体外实验种促进或抑制自噬分子的有用的工具。

对选择性自噬相关基因鉴定的最新的进展表明，这个基因在很多人类疾病中发生了突变，特别是癌症和神经退行性疾病，这为疾病治疗的发展提供了广阔前景。Enzo Life Sciences为您细胞分析研究需要提供一系列的产品。同行相助，Enzo支持科学家对改变自噬活动的优势和潜在风险进行深入的研究。有进一步的需要，敬请查看我们的技术文章Tools for Studying Cell Death and Monitoring Autophagy in Live Cells Without Transfection或联系Enzo在中国的代理商富士胶片和光（www.boppard.cn）。

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