细胞自噬的研究进展

□贾静文

（河南师范大学生命科学学院 河南 新乡 453007）

细胞自噬的研究进展

□贾静文

（河南师范大学生命科学学院 河南 新乡 453007）

细胞自噬是一种在进化上高度保守的，广泛存在于真核细胞中的生命现象。实际上，细胞自噬是细胞的一种自我保护机制，用于清除受损的细胞内含物或细胞器，对维持细胞内稳态起着重要作用。本文综述了细胞自噬的过程与分类，并对自噬的分子机制与疾病的关系进行了概述。

自噬；分子机制；肿瘤；病毒感染

1 细胞自噬概述

1.1 细胞自噬的分类

细胞自噬是一种溶酶体依赖性的蛋白质降解途径，主要作用是降解受损的细胞器或其他内含物，利用降解产物重建细胞结构或提供ATP，从而维持细胞内环境稳定。细胞自噬可分为3种类型：（1）巨自噬（macroautophagy）：胞质内物质通过形成自噬泡的方式，与溶酶体融合，来实现内含物的降解。（2）微自噬（microautophagy）：溶酶体直接内吞需被清除的物质并将其降解。（3）分子伴侣介导的自噬（chaperonemediated autophagy，CMA）：胞质中可溶性蛋白与分子伴侣结合，并由其运送到溶酶体。我们通常所说的自噬是指巨自噬。

1.2 细胞自噬的过程

自噬的过程分为4个阶段：（1）起始，胞质中首先形成双层分隔膜，随后向两边延伸成自噬泡（开口的）。（2）延伸：自噬泡将需降解的胞质物质收入泡中，然后封口，称为自噬体。（3）成熟：自噬体与内涵体融合，形成自噬内涵体，或与溶酶体结合形成自噬溶酶体。（4）降解：自噬溶酶体内有许多酶，实现底物的降解。严格的说，还有第五步，循环利用与重建，降解底物释放的ATP和小分子物质被细胞重新利用或构成新的细胞结构。

2 细胞自噬的机制

2.1 mTOR信号通路

mTOR是磷脂酰肌醇-3-激酶类家族成员，在哺乳动物中有两种形式：mTOR复合体1（对雷帕霉素敏感）和mTOR复合体2（对雷帕霉素不敏感），mTOR信号通路对自噬的调节大多都是负性的，即是抑制细胞自噬的。研究表明，抑制mTOR的活性，可以促进自噬的水平。mTOR复合体1是多条信号通路的汇聚点，包括上游和下游信号通路，分子机制十分复杂，有待进一步研究。

2.2 Beclin-1信号通路

Beclin-1是对自噬的一种重要正性调节因子。主要靠Beclin-1蛋白的BH3结构域与BCL-2蛋白（调控细胞凋亡的重要蛋白）的相互作用来调节自噬。在恶劣环境下，Beclin-1与BCL-2的相互作用减弱，提高自噬水平；在良好环境下，两者相互作用加强，抑制细胞自噬，并使其保持在基本自噬水平。

2.3 P53信号通路

P53是调控细胞凋亡和自噬的重要蛋白。研究表明，P53在细胞中的定位不同，对自噬的调节作用也不同，P53在胞质中定位时，抑制自噬水平，主要通过三种方式来定位，激活mTOR，抑制AMPK的作用和P53的直接作用。P53在细胞核中定位时，促进细胞自噬。

3 细胞自噬与疾病

3.1 细胞自噬与肿瘤

研究表明，在人类多种肿瘤中均检测到自噬活性的改变，说明自噬与肿瘤的发生有一定的关系。随着研究的发展，有学者发现，自噬在肿瘤的形成中扮演着双重的角色。在肿瘤形成早期，自噬抑制肿瘤的发生；而在肿瘤形成的中晚期，自噬可以抑制肿瘤细胞的凋亡，促进其增殖。其分子机制有待进一步研究。

3.2 细胞自噬与病毒感染

自噬是细胞中的重要保护机制，不仅参与天然免疫的发生，还参与特异性免疫的发生。细胞被病毒侵染后，通过两种方式诱导自噬的上调：受体与配体互作，以及胞内压力的产生（主要表现在内质网应激和ROS水平上调）通过这两种方式，细胞自噬水平增强，降解病毒成分，抑制病毒增殖，从而起到保护自身细胞免受病毒侵害的作用。

3.3 细胞自噬与其他疾病

研究发现，细胞自噬还与神经退行性疾病，心脑血管病有关。当细胞自噬在恶劣环境中出现上调或者下降时，可引起神经系统功能障碍，从而引发神经退行性疾病。当然，细胞自噬还可能与自身免疫病等许多疾病有一定的关系。随着研究的不断深入与发展，这些具体机制将被一一解开。

结束语

细胞自噬是真核生物中的一种十分重要的生理过程，在恶劣条件下（如饥饿等），细胞自噬会通过多种机制发生上调或下降，用来维持细胞内的稳态。自从酵母中发现了自噬相关基因后，自噬就成为生理学上的研究的热点。研究表明，细胞自噬与多种疾病的发生有着一定的关系，但具体分子机制尚不明确，这将是未来几年的研究方向。相信在不久的将来，这些机制将不再是谜。

1004-7026（2017）03-0105-01

R363

A

贾静文（1997.3-），女，汉族，河南新乡人，河南师范大学2014级生物技术专业在读本科生

10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2017.03.072