你所不知的细胞自噬!

就像你需要经常打扫你的房间一样,细胞也需要做一些家务,它们通过一个叫做自噬的过程来完成。自噬主要起两种作用,第一个是清除有害物质,如错误折叠的蛋白质、功能失调的细胞器和外来入侵者,第二个是在饥饿时分解细胞物质以获取能量。

细胞自噬

 

一、自噬的重要性

 

自噬调节不当是许多疾病的潜在因素,如癌症、糖尿病、肝脏疾病、自身免疫性疾病和传染病等。它不仅能去除有害物质,还能刺激衰老,帮助细胞在表面呈现抗原。研究人员已经开始认识到自噬是生理学和病理学的一个重要过程。2016诺贝尔生理学或医学奖获得者Yoshinori Ohsumi即是因为他在自噬方面的工作。

 

二、自噬的机制

 

当一种叫做吞噬泡的膜在细胞需要降解的物质周围形成时,自噬就开始了。同时,微管相关蛋白(LC3-I)与磷脂酰乙醇胺(PE)结合形成LC3-II。然后LC3-II进入细胞膜,促进自噬体的形成。自噬体与溶酶体融合降解物质内部。LC3-II也同时降解,使LC3-II成为自噬的良好标志。

 

三、自噬的量化

 

如果LC3-II是自噬体数目的标记,那我们能不能只运行一个western blot并检测LC3-II的数量来量化自噬? 自噬是一个动态过程,自噬体不断形成和消失。因此,LC3-II的水平可能意味着两件不同的事情。

 

如果你在western blot上看到LC3-II的增加,这可能意味着细胞自噬增加,因为有更多的自噬体。然而,这也可能意味着细胞已经减少了自噬,由于某些东西正在抑制自噬体的降解。如果你看到LC3-II的下降,同样的情况也会发生,可能意味着形成的自噬体更少,但也可能意味着更多的自噬体被溶酶体降解。

 

因此,量化自噬的最佳方法之一就是测量自噬潮,有多少自噬体形成然后降解。为了测量自噬潮,需要检测LC3-II的流通量,或存在的LC3-II水平与溶酶体抑制剂的缺失之间的差异。自噬潮= LC3-II水平(含抑制剂)- LC3-II水平(不含抑制剂)

 

四、不同类型的溶酶体抑制剂

 

可以从许多不同类型的溶酶体抑制剂中选择来测量自噬通潮。以下是目前最常用的一些:

Bafilomycin A1:抑制自噬体和溶酶体的融合

氯化铵或氯喹:改变溶酶体的pH值,抑制溶酶体酶的降解活性。

E64d +胃酶抑素A:抑制溶酶体酶

 

五、我们最终用什么来衡量LC3-II水平?

 

如果你正在进行细胞培养,一种选择是溶解你的细胞,运行一个western blot,用抗体检测LC3-II。还可以使用稳定表达GFP-LC3的细胞系,并计算细胞上存在的斑点。如果你想做体内实验,GFP-LC3转基因小鼠也存在。

 

六、自噬是一个动态过程

 

将自噬视为动态过程而不是静态过程是很重要的。为了量化它,通过检测存在的LC3-II水平与溶酶体抑制剂缺乏的差异来测量通量。对于细胞培养物,不要忘记对照,因为每个处理需要两个孔,一个有抑制剂,一个没有抑制剂。

 

咨询热线

每日生物评论

发表评论

:?: :razz: :sad: :evil: :!: :smile: :oops: :grin: :eek: :shock: :???: :cool: :lol: :mad: :twisted: :roll: :wink: :idea: :arrow: :neutral: :cry: :mrgreen: