自噬在肿瘤发生、发展和治疗中的作用研究进展
雷帕,溶酶体,霉素,1细胞自噬形成,2调控自噬的主要信号通路,3自噬在肿瘤中的作用,4自噬作为肿瘤的治疗靶点,5结语
孔蕴源综述 李蓉审校(1、南昌大学第一附属医院;2、南昌大学基础医学院,江西 南昌 330001)
细胞自噬(autophagy)是细胞中细胞中降解的通路,是将细胞中受损、衰老、变性以及失去功能的蛋白质和细胞器运输到溶酶体内,并在溶酶体内一系列酶的作用下进行消化、降解的过程[1]。自噬现象广泛存在于各种真核细胞生物中,是细胞中高度保守的过程。其在正常的生理和病理过程中都发挥重要作用。在正常细胞中,细胞自噬在代谢调控、细胞内质量平衡,以及发育和分化过程更新中扮演的角色。细胞中存在多种自噬调节因子,使得细胞中自噬水平保持平衡状态,继而有利于细胞正常生理过程。但是当细胞中自噬水平发生紊乱,会导致细胞生物学功能的异常甚至导致疾病的产生。研究表明,肿瘤、神经退行性疾病、自身免疫性疾病等多种疾病与细胞自噬异常有关[2]。近年来研究表明,自噬在肿瘤发生、发展过程中存在双重效应,既可以促进肿瘤的发生,又可以抑制肿瘤的发生,如同一把“双刃剑”。因此,本文就自噬及其在肿瘤的发生、发展和治疗中的作用做一综述。
1 细胞自噬形成
自噬是细胞利用溶酶体降解自身细胞器和大分子物质的过程.在哺乳动物细胞中,主要存在3种不同的自噬方式:巨自噬(macroautophagy)[3]、微自噬(microautophagy)[4]和分子伴侣介导自噬(chaperone-mediated autophagy,CMA)[5]。巨自噬是指待降解物由内质网膜包绕形成自噬体,然后与溶酶体融合并降解其内容物;微自噬是指被降解物直接被溶酶体包裹并降解的过程;而CMA为胞浆内蛋白结合到分子伴侣后转运到酶体腔中,被溶体酶消化过程。由于微自噬和CMA并没有形成自噬囊泡的过程,而巨自噬在细胞中需要形成独立的自噬囊泡,并且自噬囊泡的形成可以受到药物的干预等,因此通常认为的自噬主要是指能够形成自噬囊泡的巨自噬。
当细胞处于饥饿、高温、低氧、激素、化疗和放疗等危险环境或细胞内细胞器损伤、基因突变、蛋白变性时,来源于细胞膜、内质网、高尔基体等膜结构相互聚集(起始过程);通过成核作用与细胞内大分子相结合,将细胞质或细胞器包裹形成开放的半囊泡 (囊泡延伸过程);然后在溶酶蛋白LAMP1、LAMP2、Rab7、UVRAG 等的作用下形成封闭的自噬体(成熟过程);最终,在溶酶体膜受体的介导作用下,自噬体与溶酶体相互融合形成自噬溶酶体(自噬体-溶酶体融合),并通过溶酶体降解内含物(自噬体降解过程),其降解产物然后被细胞再利用,以实现细胞本身的代谢需要和细胞器的更新(图 1)[2] ......
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