自噬发生过程与意义

自噬的发生过程大致分为4步：隔离膜（isolation membrane）或吞噬泡（phagophore）的形成及延伸（即自噬前体）；自噬体（autophagosome）的形成；自噬体和溶酶体（lysosome）融合后形成自噬溶酶体（autolysosome）；最后在溶酶体水解酶（lysosomal hydrolase）的作用下，待降解物质被分解成可被再次利用的小分子物质，以维护细胞自身代谢稳定及某些细胞器更新（图16-2）。

图16-2　自噬发生过程示意图(https://www.daowen.com)

自噬过程受一系列自噬相关基因（autophagy-related genes，ATG）形成的蛋白质复合物调控。至少涉及4种复合物：①自噬相关基因1（Atg1）／unc-51-like激酶1（ULK1）复合物，受腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）哺乳动物细胞的雷帕霉素靶标复合物（m TOR）通路调节。②Atg6（Beclin-1）／Ⅲ型磷脂酰肌醇三磷酸激酶（classⅢPI3K）复合物，通过c-Jun氨基端激酶（JNK）等进行调控。③跨膜Atg 9／空泡膜蛋白1（VMP1）复合物。④泛素样蛋白复合物（Atg12和Atg8／LC3）。调控自噬的信号通路包括依赖m TOR的通路（如PI3K／Akt／m TOR通路，AMPK／m TOR 通路）和非依赖m TOR 的通路，目前研究主要集中在依赖m TOR的通路。

自噬广泛参与各种生理和病理过程，以维持细胞内稳态。①应对外源性刺激，自身降解重新获得生长所需营养物质。②细胞自我更新，降解胞内衰老蛋白质和细胞器后重新合成蛋白质和细胞器。③防御性清除胞内受损大分子物质，维持细胞正常功能。④属于Ⅱ型程序性死亡。除维持生理状态下机体的稳态功能外，研究表明自噬失调可能与肿瘤、感染、神经退行性变等疾病相关。随着病原-宿主互作机制研究的深入，发现自噬不仅可通过非选择性自噬降解细胞内的各种成分，而且可通过选择性自噬如异源自噬清除入侵的病原微生物，并调控感染诱导的天然免疫及适应性免疫应答。