自噬与溶酶体降解

自噬是细胞通过调控过程，吞噬自身组分并将其递送至溶酶体进行降解，从而回收物质并清除受损结构。

Definition

自噬是细胞将自身部分细胞质或细胞器包裹在膜内，并将其递送至溶酶体进行降解的过程；溶酶体降解是指溶酶体的酸性水解酶分解大分子物质的过程。

Scope

本主题涵盖溶酶体作为细胞的降解区室，物质到达溶酶体的途径，以及自噬途径中自噬体捕获细胞质和细胞器的过程，包括自噬在营养应激、质量控制和稳态中的作用。

Core questions

• 什么是溶酶体，它是如何降解物质的？
• 自噬体是如何形成并捕获货物的？
• 饥饿和应激是如何诱导自噬的？
• 自噬如何促进质量控制和稳态？

Key theories

溶酶体作为降解细胞器

de Duve 确定溶酶体是含有酸性水解酶的膜结合区室，可降解大分子物质，为自噬和内吞货物提供目的地。

自噬的遗传学基础

在酵母中定义的保守自噬基因指导自噬体的形成及其与溶酶体的融合，确立了自噬作为一种受调控的途径。

Mechanisms

溶酶体含有酸性水解酶，可降解通过内吞作用或自噬递送的蛋白质、脂质、核酸和碳水化合物。在巨自噬中，杯状膜扩张以包裹细胞质或受损细胞器，形成双膜自噬体，该自噬体与溶酶体融合，使其内容物被降解并回收产物。一组保守的自噬蛋白控制着自噬的起始、膜生长和货物选择，该途径受到营养饥饿和其他应激的强烈诱导。

Clinical relevance

自噬和溶酶体降解在应激期间提供营养，清除受损组分，并维持细胞质量控制，使其成为细胞稳态的核心。此处处理为描述性而非规定性。

History

de Duve 在20世纪中叶发现溶酶体，揭示了细胞的降解区室；Ohsumi 在1990年代对酵母自噬的遗传学解析，明确了其作用机制，并将自噬转变为一个分子层面可理解的途径。

Key figures

• Christian de Duve
• Yoshinori Ohsumi

Seminal works

• ohsumi2014
• deduve1966

Frequently asked questions

什么是自噬体？

它是一个双膜囊泡，形成以包裹部分细胞质或受损细胞器，然后与溶酶体融合，使其内容物得以分解。

自噬何时最活跃？

在营养饥饿期间，自噬活动显著增强，此时回收内部组分可提供构建块；当细胞需要清除受损结构时，自噬活动也会增加。