自噬-原理,调控及其在疾病中的作用

Autophagy-Principles, Rugulation and Roles in Disease

   

    者:Nikolai Gorbunov

出 版 社:Nova Science Publishers, Inc.

索 书 号:Q255/A939g/2012/Y

藏书地点:武大外教中心

 

细胞自噬(autophagy)是真核生物中进化保守的对细胞内物质进行周转的重要过程,该过程中一些损坏的蛋白或细胞器被双层膜结构的自噬小泡包裹后,送入溶酶体或液泡中进行降解并得以循环利用。细胞自噬与细胞凋亡、细胞衰老一样,是十分重要的生物学现象,参与生物的发育、生长等多种过程。细胞自噬的异常导致癌细胞的出现。细胞自噬主要有三种形式:微自噬、巨自噬和分子伴侣介导的自噬。而微自噬则是胞内物质直接通过溶酶体膜的内陷被吞噬,并形成溶酶体内膜泡,这种内膜泡将其包裹物释放到溶酶体中降解,其多在种子成熟时储藏蛋白的沉积或萌发时储存蛋白的降解中起作用。巨自噬是底物蛋白被一种双层膜的结构(粗面内质网的无核糖体附着区脱落的双层膜)包裹后形成直径约400~900纳米大小的自噬小泡,接着自噬小泡的外膜与溶酶体膜或者液泡膜融合,释放包裹底物蛋白的泡状结构到溶酶体或者液泡中,并最终在一系列水解酶的作用下将其降解,而这种进入溶酶体或者液泡腔中的泡状结构又称为自噬小体,巨自噬多发生在营养缺乏条件下培养的细胞、植物的免疫反应、叶片衰老及环境胁迫应答。分子伴侣介导的自噬是一种特异性地含有KFERQ模序蛋白质的蛋白质降解途径,这些含KFERQ模序的蛋白质可被分子伴侣HSC70识别并通过LAMP2A蛋白转运入溶酶体中被降解。根据细胞所处环境及自噬发生的程度不同,细胞自噬还可分为基础自噬和诱导自噬。基础自噬是一种在大多数细胞中持续发生而水平相对较低的细胞自噬过程,对细胞内物质的更新及细胞内环境稳态的维持具有不可或缺的作用;诱导自噬是细胞应对外界刺激的一种保护反应,在缺少营养物质或能量、受到氧胁迫等情况下,细胞的自噬水平在短时间内剧烈升高, 如哺乳动物出生后初期, 由于母体不再提供营养来源, 幼体的细胞自噬非常活跃, 这为维持其生命活动起了非常重要的作用。

自噬发生一般需要经过以下三个阶段:自噬前体形成;自噬前体延长包裹自噬的底物形成自噬泡;自噬泡与溶酶体融合完成底物降解。自噬泡与溶酶体的融合标志着自噬泡的完全成熟。另外,自噬底物降解完成后,自噬溶酶体上伸出一个管状结构,管状结构可以从顶端断裂形成原溶酶体,并接受新的溶酶体水解酶,最终形成成熟的溶酶体,完成溶酶体再生。精确的自噬信号调控,对细胞应对不同的外界刺激至关重要。基础自噬与诱导自噬的发生都受到细胞的严密调节,使其在维持内环境稳定和应对突如其来的刺激时变化自如。目前,作为自噬调控的中心分子TOR是控制细胞自噬的关键蛋白,能感受细胞的多种变化信号,加强或降低自噬的发生水平。细胞内ATP水平、缺氧等细胞信号都可直接或间接通过TOR将其整合,从而改变细胞的自噬发生,应对不同的外界环境刺激。

这本书以“细胞自噬-原理,调控和在疾病中的作用”为题旨在对自噬在当前生物医学中的研究做一个最新的综述。自噬是一门多学科交的研究领域,它涉及到:(1)细胞,发育和癌症生物学;(2)组织重塑和可塑性,衰老和长寿;(3)免疫学,微生物学,毒理学和病理学;(4)再生和获得性生物医学;(5)药理学。本书共分为三个部分,第一部分是自噬的概念,免疫,免疫紊乱及炎症和感染;第二部分是自噬在癌症研究和癌症治疗中的作用;第三部分是自噬对损伤,代谢和退行性疾病的相关反应。本书中深入的描述了自噬在促进细胞死亡和存活自相矛盾的一面,然而这对于由于自噬引起的疾病的靶向治疗是至关重要的。本书以宽广的视角较少了自噬在生物医学研究的方方面面,并且在每一章节的后面列举了大量的相关参考文献,因此本书不仅对于从事于细胞生物学研究的本科生,硕士生和博士生有较大的学习价值,而对于那些从事于肿瘤和癌症研究的临床医生同样大有裨益。

 

本书内容

前言

第一部分 自噬,免疫,免疫紊乱,炎症和感染

第一章 自噬在免疫过程中的各种作用

第二章 临床医学上自噬诱导的交叉递呈

第三章 自噬是噬血细胞症的一个显著特征

第四章 离子辐射肠道paneth细胞引起自噬参与的天然免疫防御机制

第五章 自噬在牙周病发生中的作用

第二部分 自噬在癌症研究和癌症治疗中作用

第六章 替莫唑胺处理神经胶质瘤诱导自噬发生

第七章 癌症治疗中的自噬通路和药物靶向

第三部分 细胞自噬对衰老,代谢和退行性功能紊乱,毒性药物,损伤的反应

第八章 眼睛细胞的自噬是一把双刃剑

第九章 胰岛素信号通路中的自噬调节

第十章 自噬在退行性疾病中的调控和作用

第十一章 肌萎缩性脊髓侧索硬化症中自噬的改变机理及潜在的治疗机会

第十二章 自噬在老年痴呆症中的作用

第十三章 自噬和帕金森疾病:爱和恨的关系

第十四章 自噬和肝缺血再灌注损伤

第十五章 自噬反应的暗示

第十六章 纳米材料诱导自噬

索引

(闫俊杰)