二、细胞自噬
autophagy一词源自希腊语，auto指自身，phagy是吃的意思，因此被译为“细胞自噬”，定义为真核细胞内溶酶体对细胞质和细胞器的降解。区别于泛素蛋白酶体系统所降解的短半衰期蛋白质，通过自噬，被溶酶体降解的底物多为长寿蛋白和一些细胞器等能够在生物合成的过程中被循环利用的合成大分子。
（一）细胞自噬的分类
在真核生物的生理和病理过程中都有自噬发生，自噬被认为是细胞对内外界环境压力变化的一种反应，自噬作用并非是一个具体的机制，而是代表着一系列的反应。细胞自噬是对细胞内物质进行周转的重要过程，细胞自身一些损坏的蛋白或细胞器被双层膜结构包裹形成囊泡状的自噬小泡，被输送至溶酶体，与溶酶体融合形成自噬溶酶体，随后溶酶体降解其所包裹的内容物，从而完成细胞自身代谢的需要以及细胞器的更新。根据细胞质中底物被运送到溶酶体上的不同路线，细胞自噬主要有3种类型：巨自噬（macroautophagy）、微自噬（microautophagy）和分子伴侣介导的自噬（chaperone-mediated autophagy，CMA）（图1-12-3）。
图1-12-3 细胞自噬的类型
1.巨自噬 即通常所指的细胞自噬，常发生在应激或压力的情况。在巨自噬体发生过程中，非来源溶酶体单层膜凹陷形成杯状双层膜结构的吞噬泡，随后将细胞器和细胞质中的物质包裹在内形成自噬体（autophagosome）。自噬体双层膜起源目前还不清楚，但早期的自噬体内含有粗面内质网的标志物。自噬体的形成依赖自噬相关蛋白（autophagy-related proteins，Atg）家族和微管相关蛋白1轻链3（Microtubule associated protein l light chain 3，MAP-LC3）组成的两个泛素样蛋白加工修饰系统的调节作用。自噬相关蛋白MAP-LC3前体形成后，在自噬体形成的过程中被加工成胞质内可溶性形式的LC3Ⅰ，再被Atg7活化，转化为自噬体膜（内膜和外膜）结合形式LC3Ⅱ，因此，LC3的转化和定位被认为是自噬发生的特异性标记。
随后，自噬体外膜与溶酶体融合，将其内部囊泡中需要降解的物质运送到溶酶体中，被溶酶体消化分解成其组成成分（如蛋白质分解为氨基酸，核酸分解为核苷酸），并被细胞再利用，这种吞噬了细胞内成分的溶酶体被称为自噬溶酶体（autophagolysosome，autolysosome）。
2.微自噬 没有自噬体膜的形成过程，由溶酶体或者液泡膜直接内陷形成小囊泡，随后将其包含的细胞底物降解的过程。
3.分子伴侣调控的自噬 是一种高度选择的自噬的方式，通过一段短的多肽序列（-KERFQ）将胞质内目标蛋白质靶位到溶酶体上，随后被细胞质中的分子伴侣如热休克蛋白识别，并将蛋白靶位到溶酶体膜的LAMP-2受体上（lysosome associated membrane protein type 2，LAMP-2），再被转运到溶酶体腔中由溶酶体酶消化分解。
CMA常发生在动物细胞衰老反应过程中，其所作用的底物都是可溶的错误折叠的蛋白质分子和肽段。(https://www.daowen.com)
（二）细胞自噬的主要调控因素
1.mTOR激酶与自噬 哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）激酶是一种丝氨酸，苏氨酸激酶，该激酶在感受营养信号、细胞生长与增殖的调节中发挥重要作用，作为自噬的负调控分子，抑制自噬的发生。mTOR是自噬诱导剂雷帕霉素（rapamycin）的靶分子，雷帕霉素可抑制TOR激酶，诱导自噬发生。
2.AMPK激酶与自噬 腺苷酸活化蛋白激酶（5'adenosine monophosphate-activated protein kinase，AMPK）能够感受能量的变化，参与细胞的传感和能量的调控，同时作为自噬的正调控分子参与调节自噬。
3.PI3K激酶与自噬 哺乳动物体内的二聚体蛋白磷脂酰肌醇3激酶（PI3K）家族，主要通过影响下游多种效应分子的活化状态，参与细胞的增殖、分化以及细胞内信号转导。根据脂质特异性和结构不同，PI3K家族成员被分为3个亚型，其中Ⅰ型和Ⅲ型PI3K参与自噬的调节。
4.Bcl-2蛋白家族与自噬 哺乳动物体内第一个被发现的自噬基因Beclin1位于人染色体17q21，是酵母Atg6/Vps30的同源基因。Beclin 1有BH3结构域，因此其被归于Bcl-2蛋白家族。
（三）细胞自噬与疾病发生
自噬作用是对压力和饥饿条件的一种存活反应，在人类的进化，细胞的生长和发育，细胞的死亡和存活中起到了双重作用。
自噬对细胞代谢的作用主要包括：在营养缺陷时是细胞的适应性反应，自噬的降解产物为生物合成提供氨基酸等原料；自噬作为细胞保持稳定状态的管家机制，调控长寿蛋白、过氧化物体、线粒体的更新和内质网大小的改变；自噬还与某些组织的特异功能有关，如它参与了红细胞成熟过程中一些细胞器的降解。
自噬与多种疾病密切相关，如对肥胖症、糖尿病、神经退行性疾病、免疫失调及癌症等疾病，自噬均发挥重要的调控作用。进一步认识与细胞自噬相关的疾病的发生机理，有望为这些疾病的诊断和治疗提供新的思路。