自噬相关蛋白参与抗病原感染机制的研究进展

正细胞自噬(Autophage),是细胞在自噬相关基因(Autophagy-related gene,ATG)的调控下利用溶酶体降解自身受损的细胞器和大分子物质的过程~([1])。细胞自噬与细胞凋亡、细胞衰老相似,是十分重要的生物学现象,参与生物的发育、生长等多种生命过程~([2])。自噬的发生依赖于自噬相关基因(Autophage-related gene,ATG)编码的自噬相关蛋     

ROS介导的氧化应激与自噬

自噬是真核细胞所特有的细胞内物质成分被溶酶体降解过程的统称。生命体借此清除细胞内的废物,重建结构从而维持蛋白质代谢平衡及细胞内环境稳定。氧化应激是指体内氧化与抗氧化作用失衡,倾向于氧化,导致中性粒细胞炎性浸润,蛋白酶分泌增加,产生大量活性氧中介物(ROS),而ROS直接参与细胞存活和死亡调节。大量研究表明,氧化应激中产生的ROS在多种条件下都是自噬的重要调节因子,它能诱导自噬发生,而自噬能通过不同的信号通路来缓解氧化应激造成的损伤,从而保护细胞存活。ROS在多种条件下都是自噬的重要调节因子。作者主要对自噬的形成过程、氧化应激诱导自噬产生机制(包括调控mTOR信号通路、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路机制)及自噬缓解氧化应激的途径(mTOR信号通路、PI3K介导的信号通路和调控p53等)进行综述,以期为畜牧生产中通过调控自噬缓解动物氧化应激的措施提供理论依据。     

ROS介导的氧化应激与自噬

自噬是真核细胞所特有的细胞内物质成分被溶酶体降解过程的统称。生命体借此清除细胞内的废物，重建结构从而维持蛋白质代谢平衡及细胞内环境稳定。氧化应激是指体内氧化与抗氧化作用失衡，倾向于氧化，导致中性粒细胞炎性浸润，蛋白酶分泌增加，产生大量活性氧中介物（ROS），而ROS直接参与细胞存活和死亡调节。大量研究表明，氧化应激中产生的ROS在多种条件下都是自噬的重要调节因子，它能诱导自噬发生，而自噬能通过不同的信号通路来缓解氧化应激造成的损伤，从而保护细胞存活。ROS在多种条件下都是自噬的重要调节因子。作者主要对自噬的形成过程、氧化应激诱导自噬产生机制（包括调控mTOR信号通路、丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路机制）及自噬缓解氧化应激的途径（mTOR信号通路、PI3K介导的信号通路和调控p53等）进行综述，以期为畜牧生产中通过调控自噬缓解动物氧化应激的措施提供理论依据。     

自噬与细菌相互作用的研究进展

细菌感染细胞的过程中,自噬是一把"双刃剑"。一方面,非吞噬细胞内的细菌被自噬体内化、降解,从而有助有感染细菌的清除;另一方面,某些细菌在进化过程中形成了独特的机制来逃避细胞的自噬作用,防止最终被溶酶体所降解,同时利于其在细胞内复制和存活。本文将自噬与细菌的相互作用进行综述,希望对细菌和自噬相互作用的研究有所帮助。     

金黄色葡萄球菌对巨噬细胞自噬相关蛋白表达的影响

巨噬细胞是机体重要的免疫防御细胞,本试验探讨金黄色葡萄球菌感染对巨噬细胞自噬相关蛋白表达的影响,为进一步研究自噬在金黄色葡萄球菌侵袭过程中的作用提供理论依据。采用金黄色葡萄球菌侵袭RAW264.7细胞,运用Western blot分别于侵袭0,15,30,45,60,90,120 min检测细胞内自噬相关蛋白Beclin1、Atg5、LC3、p62的表达水平,激光共聚焦技术检测细胞内LC3聚点,并用透射电镜观察细胞超微结构。结果显示,与侵袭0 min相比,Beclin1、Atg5、LC3、p62表达水平在各时间点均升高(P0.01),且呈一定的时间-效应关系。侵袭45 min时,细胞内LC3蛋白聚点增多,且单个细胞的荧光强度增强。透射电镜观察显示金黄色葡萄球菌侵入细胞内,并形成明显的吞噬泡。故金黄色葡萄球菌侵袭巨噬细胞,促进了细胞自噬的发生和发展,自噬参与了金黄色葡萄球菌的侵袭过程。     

自噬与A型流感病毒感染

自噬是广泛存在于真核细胞内的新陈代谢过程,对于维持细胞自稳具有关键作用。在病毒感染过程中,自噬表现出两面性,既可被利用来促进病毒复制,又在宿主抗感染免疫应答中发挥重要作用。论文以严重危害畜禽生产和人类健康的A型流感病毒为例,论述了细胞自噬与病毒感染及在宿主免疫应答过程中的相互关系,旨在进一步深入理解A型流感病毒的致病分子机制,为抗流感病毒感染的相关研究提供参考。     

细胞自噬在细小病毒感染中的作用机制研究进展

自噬是真核细胞中常见的一种保守的溶酶体分解代谢途径，对宿主代谢至关重要。其主要功能包括饥饿时的能量守恒、细胞器的循环和长寿蛋白质的正常周转。自噬在清除细胞内病原体方面起着关键作用，很可能是一种原始的内在细胞防御机制。最近的研究表明，自噬在病毒感染过程中起着复杂的多向作用，它不仅保留了降解细胞内病原体的能力，还具有增强和微调抗病毒免疫反应的功能。然而，一些病毒也进化出各种机制以逃避自噬降解，促进其自身的复制和释放。本文综述了自噬与病毒感染相互作用的研究进展，强调了自噬与细小病毒之间的分子相互作用，为抗病毒药物及疫苗研发提供理论基础，从而为细小病毒的防控提供新思路。     

自噬检测方法的研究进展

自噬是一种高度保守的经溶酶体介导的对细胞内蛋白质和细胞器进行降解、维持细胞内环境的自身稳定的过程。自噬参与细胞生理过程,影响一些人类疾病的进展,包括癌症、炎症和神经系统疾病等,并且充当细胞防御机制,以防止某些致病细菌和病毒感染。目前,研究自噬的方法很多,如可通过透射电子显微镜观察到自噬体的形态结构,对所测自噬体大小和数量的计算推断自噬活性的强弱;通过检测自噬体膜标志性蛋白质LC3检测细胞自噬的发生;利用单丹(磺)酰戊二胺(MDC)染色法检测自噬体;检测自噬通量。对常用检测自噬的方法做一介绍,供自噬研究者参考。     

猪瘟病毒诱导细胞自噬有利于病毒复制

首先采用蛋白印迹以及激光共聚焦显微观察的方法,研究猪瘟病毒感染对细胞内自噬相关蛋白LC3表达及定位的影响;然后用自噬诱导剂雷帕霉素或自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤处理猪肾细胞,通过病毒滴度测定研究细胞自噬对病毒复制的影响。发现在病毒感染24h后自噬相关蛋白LC3由LC3-Ⅰ酯化为LC3-Ⅱ,并观察到病毒感染的细胞中出现了LC3蛋白聚点;细胞自噬体的诱导能显著增加病毒滴度。本研究表明猪瘟病毒在感染细胞后能诱导细胞自噬,该细胞自噬过程有利于病毒的增殖。     

氧化应激与自噬

自噬是细胞依赖溶酶体对蛋白质和细胞器进行降解的过程,能帮助细胞适应各种不良刺激,在维持细胞内环境稳态和实现自我更新中起着重要作用。氧化应激是机体氧化和抗氧化系统之间的稳态被破坏而造成的应激状态。大量研究表明,氧化应激中产生的活性氧能诱导自噬产生,而自噬能缓解氧化应激造成的损伤,从而保护细胞存活。本文主要对自噬的形成过程、氧化应激诱导自噬产生机制以及自噬缓解氧化应激的途径等进行综述,以期为畜牧生产中通过调控自噬缓解氧化应激提供理论依据。     

病毒与细胞的互作——自噬

病毒作为一种专性细胞内寄生物,其在感染过程中会与自噬这一维持细胞自稳态的代谢过程发生相互作用,有研究表明自噬在病毒的感染、病毒相关基因的复制转录和致病力方面均起到重要作用,本文对细胞自噬的概念、病毒感染引起细胞自噬、自噬介导的抗病毒作用和病毒利用自噬及其相关途径进行增殖等作一概述。根据细胞自噬功能的两面性,为控制病毒感染和成功研制抗病毒药物奠定基础。     

线粒体自噬与癌症关系的研究进展

线粒体自噬是选择性自噬的一种,线粒体通过自噬途径被选择性清除。线粒体自噬对于细胞内环境稳定来说十分关键,细胞利用线粒体自噬机制消除功能障碍的线粒体或减少线粒体数量等来适应应激,维持胞内内环境的稳定。因此,对于线粒体自噬的分子机制以及生理作用的研究具有重要的生物学意义。细胞可通过多种分子机制介导线粒体自噬,如PINK1/Parkin、Nix和FUNDC1途径。线粒体自噬调控机制的失调或障碍与人类多种疾病的发病密切相关,有研究发现在多种癌症中存在着不同水平的线粒体自噬,包括直肠癌、肺癌、乳腺癌等,从而也反映了线粒体自噬与癌症的密切关系。论文介绍了线粒体自噬作用和过程的最新研究进展,并着重总结自噬与癌症的关系。     

布鲁菌介导细胞自噬的研究进展

布鲁菌是布鲁菌病的病原体,在世界范围内给养殖业带来巨大损失.自噬是细胞的一种代谢方式,细胞在自噬相关基因的调控下清除细胞内病原微生物和吞噬降解受损、衰老细胞器及大分子物质,以维持机体内环境平衡.布鲁菌入侵细胞后,能够诱发细胞自噬,而这一复杂的过程需要很多细胞因子的参与,探究布鲁菌引发的细胞自噬已成为揭示布鲁菌致病机制的...     

氨基酸调控细胞自噬的研究进展

氨基酸作为蛋白质合成的原料物质,不仅为生命体提供必需的营养物质,而且在动物体的各种生命活动中扮演着极其重要的角色.目前研究表明,氨基酸缺乏能够诱导机体细胞自噬的发生,氨基酸诱导细胞自噬的研究主要集中在氨基酸混合物,而对单一氨基酸诱导细胞自噬的研究相对缺乏.本文中对细胞自噬的发展过程以及亮氨酸、精氨酸、谷氨酰胺对细胞自噬...     

自噬的发生机制及其在畜禽疾病中的研究进展

自噬是细胞在受到外界刺激(如饥饿)时,内质网膜扩展将细胞器和蛋白质包裹形成自噬体并运送到溶酶体进行分解的过程。作为真核生物降解、回收利用细胞内生物大分子和受损细胞器的高度保守细胞机制,自噬广泛参与机体生长发育、细胞分化及免疫应答等多种生理功能的调节,与应激,细菌、病毒、寄生虫等病原体感染以及代谢性疾病等多种病理过程密切相关。文章对自噬的概念,分类、发生机制及其在畜禽疾病中的相关研究进行综述,以期为自噬相关研究的进一步开展和动物机体病理机制的深入解析提供参考。     

细胞自噬与小RNA病毒相互作用分子机制研究进展

细胞自噬是真核生物中普遍存在的、对细胞内物质进行循环更新,维持内环境稳态的一种自我保护机制。近年研究表明,细胞自噬能够参与小RNA病毒的感染过程,小RNA病毒感染细胞时,快速激活自噬途径,自噬可以通过递呈病毒抗原发挥抗病毒天然免疫功能;同时自噬体为部分小RNA病毒提供复制相关蛋白质和非细胞裂解性释放途径,促进病毒的复制。论文对近年来小RNA病毒感染和细胞自噬相互作用的研究进展进行综述,为进一步阐明小RNA病毒参与自噬调节的作用机制提供参考。     

新城疫病毒疫苗株F蛋白裂解位点改造对诱导HepG2细胞发生自噬的影响

新城疫病毒(NDV)通过启动不依赖p53的内源性凋亡通路特异性诱导肿瘤细胞凋亡.最新研究表明NDV可以引起U251肿瘤细胞发生自噬,并在后期导致细胞凋亡,但其机理尚不清楚.本研究通过反向遗传操作技术对NDV Clone30疫苗株F蛋白的碱性裂解位点进行突变,将F蛋白的裂解位点由弱毒株的GGRQGR ↓ L突变为强毒株的GRRQRR ↓ F基序,并成功拯救出突变改造病毒rC30-FmF.分别将Clone30野生型病毒株rC30-wt与rC30-FmF感染HepG2肝癌细胞,通过透射电镜检测细胞超微结构显示,rC30-FmF感染4h后细胞内出现大量自噬小体及自噬溶酶体.通过westem blot检测自噬标志蛋白LC-3 Ⅱ表明,rC30-FmF感染4h后LC3Ⅱ表达量显著上调,与rC30-wt对照组相比差异极显著(p＜0.01).研究表明,rC30-FmF可以在感染早期增加HepG2细胞自噬程度.从而初步证明F蛋白的裂解位点在诱导HepG2细胞自噬过程中具有关键作用.     

禽流感病毒M2蛋白抑制细胞自噬体降解的研究

为探究禽流感病毒(AIV)M2蛋白对细胞自噬的影响,本研究构建了pEGFP-LC3和pCAF-M2重组质粒,并采用脂质体将这两种重组表达质粒共转染293T细胞或Hela细胞中,同时以单独转染这两种重组质粒的细胞作为对照组,利用间接免疫荧光和westernblot的方法检测细胞自噬体及自噬流情况。自噬体检测结果表明,AIVM2蛋白能够诱导转染细胞内自噬体积累。通过LC3-IIturnover试验、mRFP-GFP-LC3双荧光指示系统以及pEGFP-LC3与LAMP1的共定位检测进一步证明,M2蛋白通过阻断自噬体与溶酶体融合,抑制溶酶体对自噬体的降解从而诱导自噬体积累。本研究揭示AIVM2蛋白对细胞自噬的发生具有重要作用,为深入研究自噬在A型流感病毒复制中的调节作用奠定基础。     

自噬核心蛋白Beclin 1在动物生殖生理中的作用研究进展

自噬是一种进化上高度保守的自我消化过程，是维持细胞内稳态所必需的。Beclin 1(Becn1)是酵母自噬相关基因6(ATG6)的同源物，Beclin 1蛋白在自噬中起核心作用，与多种因子相互作用，介导自噬蛋白定位于自噬前体结构而推进自噬进程。Beclin 1的功能障碍会导致动物生育力下降等多种疾病，且Beclin 1与生殖系统肿瘤发生也存在多种联系。本文综述了Beclin 1在动物生殖生理以及生殖系统恶性疾病中的研究进展，讨论了Beclin 1对于维持生殖系统健康的重要性，为提高动物繁殖力及治疗人类繁殖障碍提供参考。     

细胞自噬对动物卵泡发育调控的研究进展

卵泡是雌性哺乳动物发挥其繁殖能力的基础,其发育是一个动态的过程,主要涉及原始卵泡的形成、卵泡的募集、优势卵泡的选择、成熟卵泡的排卵以及排卵后卵泡的黄体化。卵泡发育的整个过程受内分泌系统、细胞自噬、细胞凋亡等的调控。自噬是一种进化上保守的应激反应过程,通过将细胞内物质包裹形成自噬体并传递到溶酶体中进行降解,以帮助细胞维持胞内物质代谢平衡,其在卵泡发育的过程中发挥着重要作用,一方面它能够通过降解或回收受损的蛋白质或有害代谢产物缓解应激造成的卵泡损伤,另一方面它又通过产生大量自噬体导致细胞器过度降解而引起卵泡闭锁。自噬对卵泡发育的调控需要PI3K-Akt-mTOR、MAPK-ULK1、ERK1/2、Sirt1-FOXO1-Atg7等多种经典信号通路的参与,这些信号通路在激素、氧化应激、细胞饥饿等的刺激下,通过独立作用或相互作用促进或抑制自噬调控卵泡细胞的生理活动。目前已知不同的自噬水平对卵泡细胞的存活具有不同作用,但关于决定细胞能否存活的自噬水平的研究还比较少。此外,自噬对卵泡发育调控的研究主要集中在颗粒细胞中,而对卵母细胞的成熟和卵泡膜细胞的作用的报道较少。文章简述了自噬在卵巢储备的形成、...