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細胞自噬相關高分綜述速遞
發布時間： 2024-05-11 點擊次數： 1266次細胞自噬（autophagy）又成為II型細胞死亡,是細胞在自噬相關基因的調控下利用溶酶體降解自身受損的細胞器和大分子物質，以實現細胞本身的代謝需要和某些細胞器更新的過程。自噬在機體的生理和病理過程中都能見到，在生理條件下，細胞的基礎自噬活性能清除細胞內老化，受損的生物大分子和細胞器等，以維持正常的細胞生物學功能；在饑餓、缺氧等代謝應激狀態下，細胞通過自噬降解老化、受損的生物大分子和細胞器等，能獲得能量來源和重建所需物質，以維持細胞的基本生命活動。因此，自噬作為細胞重要機制，不僅幫助維持生物體穩態，與個體成長、發育、分化、衰老密切相關，其功能的絮亂還參與腫瘤、自身免疫疾病、神經系統疾病、心腦血管病、代謝糖尿病等多種疾病的發生和發展。
完整的自噬發生過程包括自噬啟動、自噬體形成、自噬溶酶體形成，降解及再利用。自噬過程是由大量蛋白質和蛋白質復合物所控制的，每種蛋白質負責調控自噬體啟動與形成的不同階段。參與其中的主要蛋白復合物包括：ATG1/ULK蛋白激酶復合物、PI3K蛋白激酶復合物、ATG8泛素樣蛋白結合系統、ATG12泛素樣蛋白結合系統以及 ATG9 循環系統。
自2016年日本細胞生物學家大隅良典因其在闡明細胞自噬的分子機制和生理功能上的開拓性研究獲得諾貝爾獎以來，自噬引起了眾多科研工作者的廣泛關注，成為當前生命科學/基礎醫學研究的一大熱點。近年來，以細胞自噬為研究對象的高分文章不斷涌現，也成為國家自然科學基金的資助項目中赤手可熱的研究領域。
1.自噬和RNA選擇性剪接是兩個進化上保守的過程，涉及重疊的生理和病理過程。然而，功能連接的范圍并沒有很好地定義。該篇綜述主要考慮了選擇性剪接和自噬相關基因同種型的產生在自噬調節中的作用。回顧了RNA可變剪接機制的變化和可變剪接異構體的產生對自噬的影響，特別關注疾病相關性。使用靶向選擇性剪接和自噬的藥物以及選擇性調節單個自噬相關蛋白異構體被認為是治療策略。
2.自噬是一種細胞降解途徑，在維持細胞穩態中起多種作用。饑餓、細胞器損傷或蛋白毒性聚集體引起的細胞應激會增加自噬，自噬利用溶酶體酶的降解能力來減輕細胞內應激。早期研究表明自噬在抑制腫瘤發生中的作用。然而，基因工程小鼠模型和體外細胞研究的工作現在表明，自噬可以促進癌癥或抑制癌癥。
3.急性髓性白血病（AML）是一種在老年患者中普遍存在的嚴重血液系統惡性腫瘤，識別AML的潛在治療靶點非常困難。自噬是一種依賴溶酶體的分解代謝途徑，參與各種癌癥的腫瘤發生和治療。越來越多的證據表明，自噬在AML和抗癌反應的發生和進展中起著關鍵作用。這篇綜述描述了與AML基因改變相關的自噬的多方面功能的最新更新。還總結了自噬相關基因作為AML腫瘤發生的潛在預后預測因子和驅動因素的最新證據。然后，討論了自噬和腫瘤細胞代謝之間的串擾對AML進展和抗白血病治療的影響。此外，一系列自噬調節劑，即抑制劑和激活劑，被描述為AML的潛在治療劑。最后，我們描述了自噬調節療法在臨床實踐中的轉化。AML中的自噬有著倆面性，需要更深入地了解自噬影響AML腫瘤發生和抗白血病反應中的雙重功能。
4.與改變的蛋白質穩態相關的細胞功能缺陷和相關的病理細胞內物質的進行性積累是涉及許多神經退行性疾病（包括阿爾茨海默病和帕金森病）發病機制的關鍵過程。自噬是一種重要的機制，它通過去除長壽的蛋白質或有缺陷的細胞器來確保神經元的健康，并通過這樣做防止中樞神經系統內的細胞毒性和死亡。大量證據表明，阿爾茨海默病、帕金森病和中樞神經系統創傷（包括脊髓損傷和創傷性腦損傷）中的神經元自噬途徑發生了改變。這篇綜述旨在總結關于改變神經元自噬在大腦健康和這些病理狀況中所起的作用的最新研究，以及如何利用這些知識來開發針對它們的新療法。
5.自噬通常是降解細胞質成分、蛋白質聚集體和/或細胞器的一種生理過程，作為營養分解的機制，以及作為細胞結構的調節劑。其生物學功能包括代謝應激適應、干細胞分化、免疫調節和疾病調節等。目前的研究證明，自噬功能障礙可能通過損傷肌纖維再生而促成某些肌病的發病機制。自噬抑制的研究也表明自噬在肌肉再生中的重要性，而自噬的激活可以恢復某些肌病的肌肉功能。該綜述旨在報道自噬對肌肉再生的作用機制，為通過調節自噬治療再生缺陷型肌病提供相關參考。結果表明，自噬調節肌肉再生的關鍵機制之一是影響肌肉干細胞（MuSCs）的分化命運，包括靜止維持、激活和分化。自噬（細胞器/蛋白質降解、能量促進和/或其他）的作用在修復過程的不同成肌階段有所不同。當肌肉處于穩態時，基礎自噬可以通過更新細胞器和蛋白質來維持 MuSCs 的靜止狀態和干性。損傷后，增加的自噬通量有助于滿足 MuSC 在激活和增殖過程中的生物能量需求。通過線粒體重塑，分化過程中的自噬可以促進成肌細胞的代謝轉化并平衡線粒體介導的細胞凋亡信號。成熟肌纖維中的自噬對于壞死肌纖維的降解也是不能缺少的，并且可能通過影響肌纖維的分泌譜或支持細胞的募集來影響 MuSC 的動力學。除成肌細胞外，自噬在調節肌肉微環境中非成肌細胞的功能方面也發揮著重要作用，這對于肌肉的成功恢復也是不能缺少的。自噬可以通過巨噬細胞的募集和極化來調節肌肉再生過程中的免疫微環境，而內皮細胞中的自噬可以以血管生成或非血管生成的方式調節肌肉再生。藥物或營養靶向自噬已被初步證明可通過促進肌肉再生來恢復肌病中的肌肉功能，進一步了解自噬在參與肌肉再生過程的各種細胞中的作用和機制將有助于制定更有效的組合治療策略。
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