• 2012年第39卷第3期文章目次
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    • >细胞自噬专题
    • 编者按: 自噬与疾病

      2012, 39(3):203-203.

      摘要 (4672) HTML (44) PDF 0.00 Byte (4928) 评论 (0) 收藏

      摘要:自噬是细胞的一个重要生物学功能。细胞通过对自噬底物的识别、自噬囊泡的形成,再经过与溶酶体的融合,清除老化细胞器以及降解长周期蛋白和异常积聚蛋白。因此,自噬在蛋白质的代谢、细胞器更新以及组织发育中有着重要作用,其功能调控直接参与了机体对细胞稳态的维持和对疾病的抵抗。目前已有大量研究表明,自噬与疾病的发生密切相关,如心血管病、肿瘤、炎症和免疫以及神经退行性疾病等。近年来,自噬研究得到了国内外科学家的广泛重视,研究论文的数量直线上升。科技部和国家自然科学基金委均已资助相关课题,这进一步促进了我国在自噬研究领域的发展。我国科学家在自噬的机制和疾病关系研究中也取得了重大进展,许多研究成果已经走在世界前沿。本刊对自噬这一研究领域一直十分关注,为促进对该领域现状及发展的了解,本期汇集了6 篇述评和1 篇研究论文,作为自噬研究专题发表,以飨读者。
      本专题主要对自噬与一些相关疾病关系的现状和发展进行了评述,并对自噬研究方法学和基本机制也进行了综述,同时报道了在果蝇脊髓小脑变性3型动物模型中开展的关于自噬与Sir2发挥神经保护作用相关性的研究,反映了目前自噬研究的一个侧面。马泰等主要综述了目前自噬研究的技术和方法进展,评价了自噬的评估指标和这些自噬方法学的应用,提供了一个自噬方法学上的基础交流。吴葩等介绍了PI3K复合物中各组分蛋白与细胞自噬的关系,详细阐述了该通路在细胞自噬调节中的最新研究进展,为这一信号通路研究提供了信息。何云凌等很好地总结了低氧环境诱导线粒体自噬发生的相关分子机制,对参与调节线粒体自噬的重要蛋白进行了系统的描述,为目前人们普遍关注的线粒体自噬与疾病的关系提供了前沿资料。谢凤等对心脏疾病状态下细胞自噬的发生、发展及其对心脏疾病的影响进行了详细的论述,有助于研究者从自噬的角度来探讨心脏疾病的发生发展及其机制。林小龙等围绕当前热点问题对自噬与血管内皮细胞的关系作了描述,介绍了血管内皮细胞在各种药物刺激以及相关蛋白质过表达情况下对于自噬的反应以及所引起的下游应答,探讨了自噬与血管疾病发病的相互关系。向波等介绍了细胞自噬与肿瘤的发生发展的关系,描述了炎症-自噬-肿瘤的相关性以及自噬可能的抑瘤机制。曾爱源等利用果蝇的遗传性脊髓小脑变性3 型模型,研究了Sir2在自噬存在情况下对转基因果蝇的神经保护作用,并发现在自噬抑制后Sir2的保护作用明显减弱,揭示了Sir2通过自噬保护神经元、减缓神经变性蛋白损伤的作用机制。
      本刊欢迎和期待更多、更好的有关自噬研究的来稿,以更广泛和深入地促进我国自噬研究领域的发展和学术交流。

    • 综述: 细胞自噬的研究方法

      2012, 39(3):204-209.

      摘要 (6481) HTML (124) PDF 0.00 Byte (43340) 评论 (0) 收藏

      摘要:细胞自噬的研究是目前生物医学领域热点之一,广泛参与各种生理和病理过程.目前普遍采用的自噬检测方法包括电镜、免疫荧光、蛋白质印迹等方法检测自噬体及其标志蛋白.研究的深入对自噬的检测方法也提出了更高的要求,自噬功能障碍包括自噬体形成和降解障碍,因此,准确全面地评估自噬不仅包括自噬体的检测,还包括动态观察整个自噬性降解的过程是否顺畅(即自噬潮分析).另外,通过药物或基因干预技术来人为地调控自噬以观察其在体内体外模型中的作用也是自噬分析的重要内容.需要注意的是,任何一种方法单独应用均不能作为自噬的依据,对任何方法得到的结果进行解释时必须慎重,特别是不能将自噬体的增多减少或自噬相关蛋白表达的高低等同于自噬的增强或减弱.

    • 综述: Ⅲ型磷脂酰肌醇3-激酶复合物与自噬的研究进展

      2012, 39(3):210-216.

      摘要 (4878) HTML (92) PDF 0.00 Byte (5767) 评论 (0) 收藏

      摘要:Ⅲ型磷脂酰肌醇3-激酶(class Ⅲ PI3K)是以磷脂酰肌醇(PtdIns)为底物催化产生PtdIns3 P的激酶,与多种不同的调节蛋白结合形成Ⅲ型PI3K(PI3KC3)复合物,在自噬及膜泡运输中起重要作用.PI3KC3复合物组成成员PI(3)KC3、p150、Beclin 1、ATG14L、UVRAG、Bif-1和Rubicon在进化上大多具有高度的同源性和保守性,并且与神经系统发育、胸腹腔内脏反位及肿瘤等多种疾病的发生和发展密切相关.

    • 综述: 线粒体自噬在低氧适应中的作用

      2012, 39(3):217-223.

      摘要 (5182) HTML (184) PDF 0.00 Byte (10278) 评论 (0) 收藏

      摘要:低氧是一种典型的应激环境,细胞在低氧条件下能量和氧化代谢发生改变,其中线粒体产生的大量活性氧严重威胁细胞的存活.线粒体自噬是近年来被发现的细胞适应低氧的一种适应性代谢反应.细胞在低氧条件下能通过上调低氧诱导因 子1(HIF-1),激活BNIP3/BNIP3L及Beclin-1介导的通路诱导线粒体自噬,最终减少ROS的产生,促进细胞的存活,使机体产生低氧适应.综述了线粒体自噬在低氧适应中的作用及其机制.

    • 综述: 自噬参与心脏疾病调控的研究进展

      2012, 39(3):224-233.

      摘要 (6182) HTML (30) PDF 0.00 Byte (11071) 评论 (0) 收藏

      摘要:细胞自噬(autophagy)是将细胞内受损、变性或衰老的蛋白质以及细胞器运输到溶酶体内进行消化降解的过程.细胞自噬既是一种广泛存在的正常生理过程,又是细胞对不良环境的一种防御机制,参与多种疾病的病理过程.正常水平的自噬可以保护细胞免受环境刺激的影响,但自噬过度和自噬不足却可能导致疾病的发生.在心脏中,心肌细胞自噬对维持心肌功能具有重要的作用,自噬的异常可能导致各种心肌疾病如溶酶体储积症(Danon disease)等.各种心血管刺激如心肌缺血(ischemia)、再灌注(reperfusion)损伤、慢性缺氧(chronic hypoxia)等均可诱导心肌细胞自噬增强.而这些情况下心肌细胞自噬的作用还不清楚:它是否是一种潜在的细胞存活机制还是导致细胞死亡或疾病发生的病理性机制,或者是同时具有两种作用,目前还没有定论.心脏疾病是心肌功能出现异常时产生的各种病理状态的总称.在多种心脏疾病中,均伴随有心肌细胞自噬的改变,且影响着疾病的发生发展.在心肌肥厚(hypertrophic cardiomyopathy)中,细胞自噬程度降低而加剧心肌肥厚;在心力衰竭(heart failure,HF)中,细胞自噬增强可导致心肌细胞自噬性死亡;而在心肌梗死(myocardial infarction,MI)中,细胞自噬增强可减小梗死面积.但是细胞自噬在心脏疾病中到底扮演着怎样的角色,取决于细胞自噬发生的水平及病理状态.目前越来越多的人开始关注药物与细胞自噬调节之间的联系,且主要集中于抗肿瘤药物及心血管调节药物的研究.另外,有报道维生素类以及雌激素受体拮抗剂他莫西芬对细胞自噬也具有调节作用.研究心肌细胞自噬与心脏疾病的关系,以及药物对细胞自噬的调节,将有利于从自噬的角度探讨心脏疾病的发生发展过程及机制,开发出治疗心脏疾病的药物.

    • 综述: 影响血管内皮细胞自噬的因素及其相关机制探讨

      2012, 39(3):234-240.

      摘要 (3981) HTML (103) PDF 0.00 Byte (7542) 评论 (0) 收藏

      摘要:自噬对维持细胞自身的稳定及细胞成分更新、保持正常的生理状态起着至关重要的作用.机体在生理和病理过程中都存在自噬,基础状态下的自噬对细胞具有保护和修复作用,而自噬过度激活会引起细胞的损伤及死亡.近年来,对自噬的研究主要集中于肿瘤细胞,而对正常细胞的自噬研究较少.血管内皮细胞作为人体中最活跃的细胞之一,其功能变化与心血管疾病的发生和发展有密切相关.本文对影响血管内皮细胞自噬的因素及其相关机制进行综述.

    • 综述: 细胞自噬在肿瘤发生发展中的作用

      2012, 39(3):241-249.

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      摘要:自噬是保守的细胞防御机制,又是程序性细胞死亡机制.在多种人类肿瘤中存在细胞自噬活性改变.自噬活性降低促进肿瘤的发生和进展.综述了近年来细胞自噬在肿瘤中的研究进展,从基因组不稳定性、炎-癌链转化和演进、致瘤微生 物感染和宿主免疫应答、细胞凋亡途径与自噬的交叉调节等角度探讨自噬抑制肿瘤的机理,以及细胞自噬在肿瘤治疗中的作用.

    • 研究报告: 沉默信息调节因子2对SCA3/MJD转基因果蝇的神经保护作用及其与自噬的相关性研究

      2012, 39(3):250-256.

      摘要 (3861) HTML (26) PDF 0.00 Byte (4765) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨沉默信息调节因子2(Sir2)在SCA3/MJD发病机制中的作用.选用GMR-GAL4 和Nrv2-GAL4驱动子,利用经典的GAL4-UAS系统,将含有78 个CAG 重复扩增的ataxin-3 蛋白片段(MJDtr-Q78)分别在果蝇眼睛和运动神经元内选择性表达,构建GMR-GAL4/UAS 和Nrv2-GAL4/UAS 系统SCA3/MJD 转基因果蝇模型,然后分别在抑制和不抑制自噬的情况下,使Sir2在SCA3/MJD 转基因果蝇眼睛和运动神经元内过表达.结果发现,Sir2过表达明显抑制了SCA3/MJD 转基因果蝇眼睛视网膜光感受神经元变性,显著改善了果蝇运动能力,而在自噬被抑制后,Sir2的作用效果明显减弱,表明Sir2对SCA3/MJD 转基因果蝇具有神经保护作用,而这种神经保护作用需要依赖自噬的功能.

    • >Perspectives
    • 细胞衰老与衰老细胞

      2012, 39(3):257-263.

      摘要 (3983) HTML (149) PDF 0.00 Byte (7390) 评论 (0) 收藏

      摘要:细胞衰老(cellular senescence)是一个应激导致细胞生长停滞的生理过程.一部分发生衰老的细胞会被机体自身清除,但另一些衰老的细胞会随着时间的推移在体内积累增多,并分泌一些免疫刺激因子,导致低水平炎症发生,引起周围组织衰老或癌变,这类具有特殊生物学特征和功能的细胞就是衰老细胞(senescent cell).实验揭示,衰老细胞不仅是衰老过程的产物,也可能是组织器官进一步衰退的重要原因.近日,Baker等的一项研究成果(Nature,2011,479(7372):232-236)表明,清除衰老细胞可延缓小鼠的衰老进程,该成果有望开辟出一条对抗衰老的新途径.

    • >研究报告
    • 全反式维甲酸通过γ-氨基丁酸途径促进小鼠胚胎腭板间充质细胞的凋亡

      2012, 39(3):264-272.

      摘要 (3695) HTML (147) PDF 0.00 Byte (4401) 评论 (0) 收藏

      摘要:维甲酸(RA)是一种能够诱导腭裂发生的致畸物.研究显示γ-氨基丁酸(GABA)在腭板的发育过程中发挥重要作用.而GABA是否参与了RA诱导的腭裂发生还不清楚.本研究以小鼠胚胎腭板间充质细胞(MEPM)为研究对象,观察全反式维甲酸(atRA)(0.2、0.67、2.0和 6.7 μmol/L)对MEPM细胞增殖和凋亡的影响,并探讨GABA信号通路在其中的可能作用.结果显示,atRA(2.0 μmol/L和6.7 μmol/L)显著性抑制了MEPM的增殖,并促进了细胞凋亡.atRA(0.67、2.0和 6.7 μmol/L)显著性降低了GABA合成的关键酶谷氨酸脱羧酶(GAD67)mRNA和蛋白质的表达,但对γ-氨基丁酸A型受体-β3(GABAAR-β3)mRNA和蛋白质的表达没有影响.1.0 μmol/L的GABA逆转了atRA(6.7 μmol/L)对MEPM细胞增殖和凋亡的影响.以上结果表明,atRA通过下调GAD67的表达,减少GABA的产生,抑制MEPM的增殖和促进MEPM的凋亡,从而可能影响腭板的发育,诱导腭裂形成.

    • 水稻内生成团泛菌YS19共质体形成差异表达蛋白MalE及其兼职功能

      2012, 39(3):273-281.

      摘要 (4182) HTML (4) PDF 0.00 Byte (4942) 评论 (0) 收藏

      摘要:成团泛菌YS19是从水稻“越富”品种中分离的一种优势内生细菌,与宿主水稻互作时具有多种促生作用,其形成的共质体(symplasmata)结构与菌体抗逆及与宿主互作有重要意义.研究发现了一种在YS19共质体形成阶段高表达的差异蛋白,对其用肽指纹图谱进行鉴定,发现其属于周质空间麦芽糖结合蛋白家族.克隆了该蛋白质的基因,重组表达并分离纯化了该蛋白质,发现它是一种兼职功能蛋白,其不仅参与麦芽糖的ABC运输系统,而且在强酸环境下不易发生变性沉淀,并可通过疏水面的显著暴露结合底物蛋白来发挥分子伴侣活性,这些兼职功能构成了菌体抗逆生存适应性的重要分子基础.

    • 基于转录组测序数据识别黑猩猩RNA编辑位点

      2012, 39(3):282-293.

      摘要 (3888) HTML (36) PDF 0.00 Byte (6642) 评论 (0) 收藏

      摘要:使用转录组测序(RNA-Seq)数据识别黑猩猩RNA编辑位点,探索了RNA编辑的识别机制以及潜在的功能影响.基于黑猩猩RNA-Seq数据与基因组序列的比对信息发现RNA-DNA错配位点,并构建编辑位点候选集.从中滤除基因组或转录组测序质量低的位点,其他的过滤条件包括3′端测不准、覆盖度、SNP位点以及估算的编辑水平.构建二项分布统计模型和Bonferroni多重检验滤除候选集中的随机错误,得到RNA编辑位点.选取落在已知基因上的编辑位点进行功能分析,并用Two Sample Logo软件分析编辑位点上下游序列的特征.识别出黑猩猩12种碱基替换型RNA编辑位点8 334个,其中有41个编辑位点改变原有的氨基酸,另有3个编辑位点落在microRNA(miRNA)潜在靶基因的种子结合区.统计学分析表明,分别有640和872个RNA编辑位点存在组织和性别差异.上下游碱基频率分析表明,多种类型的编辑位点紧邻碱基具有显著偏好.结果显示, RNA编辑在黑猩猩体内大量存在,且潜在具有重要的生物学功能,为进一步深入研究灵长类RNA编辑的机制奠定了基础.

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