自噬体 :生物学科中的现象

更新时间:2024-09-20 23:40

自噬体(autophagosome)是在自噬过程中产生的一种特殊的囊泡,它由细胞内的粗面内质网高尔基体膜包裹细胞内源性物质(如由于生理或病理原因损伤的细胞器及其他细胞结构或过量储存的营养物质等)后分离到细胞质中形成。自噬体直径一般为300-900nm(平均约500nm),其囊泡内常见的内含物包括细胞质基质和某些细胞器(如线粒体、内吞体及过氧化物酶体等)。与其他细胞器相比,自噬体的半衰期较短,约为8min。英语 autophagosome 源自希腊语词根 auto “自身”与 phagy “吃” 以及 some “体”。

发现历史

自噬体于1962年由Ashford及Porter首次在细胞中发现。

形成原理

自噬体的形成是自噬过程的关键环节。自噬体的直径通常在300至900纳米之间,平均大小约为500纳米。自噬体的主要功能是将胞质中的大分子物质(如蛋白质核糖核酸、过量储存的糖原等)和一些细胞内源性底物(包括由于生理或病理原因引起的衰老、破损的细胞器)在单位膜包裹的囊泡中大量降解,实现再循环,以维持细胞自身的稳定。在这个过程中,自噬体的半衰期非常短暂,大约只有8分钟,这表明自噬是对环境变化的有效响应。

功能

自噬体通过自噬作用循环细胞内源物,在细胞营养不良时分解较不重要的细胞结构来提供养份,可能对实现细胞代谢需要、更新某些细胞器并维持细胞内稳态有较重要的作用。但也有观点认为,自噬体是细胞程序性死亡中分解老化、损伤细胞的主体。自噬体对细胞所起的作用尚未完全阐明,包括其对癌细胞的作用。

作用机制

自噬主要的生理功能是将胞质中的大分子物质(如蛋白质核糖核酸、过量储存的糖原等)和一些细胞内源性底物(包括由于生理或病理原因引起的衰老、破损的细胞器)在单位膜包裹的囊泡中大量降解,实现再循环,以维持细胞自身的稳定。这个过程对于细胞成分更新、保持旺盛的生理状态是至关重要的。在此过程中,自噬体的形成是关键,其直径一般为 300 ~ 900 nm,平均 500 nm,囊泡内常见的包含物有胞质成分和某些细胞器如线粒体、内吞体、过氧化物酶体等。与其他细胞器相比,自噬体的半衰期很短,只有 8 min 左右,说明自噬是细胞对于环境变化的有效反应。根据细胞物质运到溶酶体内的途径不同,自噬分为以下几种。①大自噬:由内质网来源的膜包绕待降解物形成自噬体,然后与溶酶体融合并降解其内容物;  ②小自噬:溶酶体的膜直接包裹长寿命蛋白等,并在溶酶体内降解;  ③分子伴侣介导的自噬(CMA):胞质内蛋白结合到分子伴侣后被转运到溶酶体腔中,然后被溶酶体酶消化。CMA 的底物是可溶的蛋白质分子,在清除蛋白质时有选择性,而前两者无明显的选择性。

自噬发生条件

自噬体与溶酶体融合后,形成自噬溶酶体。自噬性溶酶体是一种自体吞噬泡, 作用底物是内源性的,即细胞内的蜕变、破损的某些细胞器或局部细胞质。这种溶酶体广泛存在于正常的细胞内,在细胞内起“清道夫”作用,作为细胞内细胞器和其它结构自然减员和更新的正常途径。在组织细胞受到各种物理化学因素伤害时,自噬性溶酶体大量增加,因此对细胞的损伤起一种保护作用。

参考资料

自噬体.知网空间.2024-08-14

自噬研究指南|入门篇:自噬是什么.汉恒生物.2024-08-14

你所不知的细胞自噬.网易.2024-08-14

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