自噬體(autophagosome)是在自噬過程中產生的一種特殊的囊泡,它由細胞內的粗面內質網或高爾基體膜包裹細胞內源性物質(如由于生理或病理原因損傷的細胞器及其他細胞結構或過量儲存的營養(yǎng)物質等)后分離到細胞質中形成。自噬體直徑一般為300-900nm(平均約500nm),其囊泡內常見的內含物包括細胞質基質和某些細胞器(如線粒體、內吞體及過氧化物酶體等)。與其他細胞器相比,自噬體的半衰期較短,約為8min。英語 autophagosome 源自希臘語詞根 auto “自身”與 phagy “吃” 以及 some “體”。
發(fā)現(xiàn)歷史
自噬體于1962年由Ashford及Porter首次在細胞中發(fā)現(xiàn)。
形成原理
自噬體的形成是自噬過程的關鍵環(huán)節(jié)。自噬體的直徑通常在300至900納米之間,平均大小約為500納米。自噬體的主要功能是將胞質中的大分子物質(如蛋白質、核糖核酸、過量儲存的糖原等)和一些細胞內源性底物(包括由于生理或病理原因引起的衰老、破損的細胞器)在單位膜包裹的囊泡中大量降解,實現(xiàn)再循環(huán),以維持細胞自身的穩(wěn)定。在這個過程中,自噬體的半衰期非常短暫,大約只有8分鐘,這表明自噬是對環(huán)境變化的有效響應。
功能
自噬體通過自噬作用循環(huán)細胞內源物,在細胞營養(yǎng)不良時分解較不重要的細胞結構來提供養(yǎng)份,可能對實現(xiàn)細胞代謝需要、更新某些細胞器并維持細胞內穩(wěn)態(tài)有較重要的作用。但也有觀點認為,自噬體是細胞程序性死亡中分解老化、損傷細胞的主體。自噬體對細胞所起的作用尚未完全闡明,包括其對癌細胞的作用。
作用機制
自噬主要的生理功能是將胞質中的大分子物質(如蛋白質、核糖核酸、過量儲存的糖原等)和一些細胞內源性底物(包括由于生理或病理原因引起的衰老、破損的細胞器)在單位膜包裹的囊泡中大量降解,實現(xiàn)再循環(huán),以維持細胞自身的穩(wěn)定。這個過程對于細胞成分更新、保持旺盛的生理狀態(tài)是至關重要的。在此過程中,自噬體的形成是關鍵,其直徑一般為 300 ~ 900 nm,平均 500 nm,囊泡內常見的包含物有胞質成分和某些細胞器如線粒體、內吞體、過氧化物酶體等。與其他細胞器相比,自噬體的半衰期很短,只有 8 min 左右,說明自噬是細胞對于環(huán)境變化的有效反應。根據(jù)細胞物質運到溶酶體內的途徑不同,自噬分為以下幾種。①大自噬:由內質網來源的膜包繞待降解物形成自噬體,然后與溶酶體融合并降解其內容物; ②小自噬:溶酶體的膜直接包裹長壽命蛋白等,并在溶酶體內降解; ③分子伴侶介導的自噬(CMA):胞質內蛋白結合到分子伴侶后被轉運到溶酶體腔中,然后被溶酶體酶消化。CMA 的底物是可溶的蛋白質分子,在清除蛋白質時有選擇性,而前兩者無明顯的選擇性。
自噬發(fā)生條件
自噬體與溶酶體融合后,形成自噬溶酶體。自噬性溶酶體是一種自體吞噬泡, 作用底物是內源性的,即細胞內的蛻變、破損的某些細胞器或局部細胞質。這種溶酶體廣泛存在于正常的細胞內,在細胞內起“清道夫”作用,作為細胞內細胞器和其它結構自然減員和更新的正常途徑。在組織細胞受到各種物理化學因素傷害時,自噬性溶酶體大量增加,因此對細胞的損傷起一種保護作用。
參考資料 >
自噬體.知網空間.2024-08-14
自噬研究指南|入門篇:自噬是什么.漢恒生物.2024-08-14
你所不知的細胞自噬.網易.2024-08-14