自噬在疾病中起作用吗？

自噬是一个高度保守的过程，真核细胞的某些部分在溶酶体或液泡中自我消化，细胞内容物被降解并循环利用。自噬一词源于希腊语，意思是自己吃（"噬"）（"auto"），是指溶酶体自我消化的降解途径。自噬的分子机制最早是在芽殖酵母（Saccharomyces cerevisae）这一模式系统中发现的，在所有真核生物中都在运行，但在任何原核生物中都没有发现。自噬活动对维持细胞平衡和能量平衡至关重要。虽然自噬活性在基础条件下通常较低，但在营养饥饿、缺氧、内质网应激以及免疫和激素刺激等多种生理刺激下，自噬活性会明显升高。越来越多的证据表明，自噬过程失常与许多临床相关疾病有关，包括癌症、神经变性、糖尿病、自身免疫和心血管疾病。自噬靶向疗法的开发将取决于对改变自噬活性的益处和潜在后果的深入了解。

根据降解的目标对象，自噬可分为不同的亚型。研究广泛的自噬形式是大自噬，它能降解大部分细胞质和细胞器。非选择性自噬持续发生，并在应对饥饿等压力时被有效诱导。此外，对特定类别的底物，如蛋白质聚集体、细胞质细胞器或入侵的病毒和细菌的选择性自噬涉及特定的适配器，这些适配器能识别目标并将其锁定在自噬体膜上。其他形式的自噬包括微自噬（通过溶酶体膜向内折叠直接吞噬细胞质物质）和伴侣介导的自噬（CMA）。在CMA中，具有特定识别信号的蛋白质通过与伴侣复合体结合直接转运到溶酶体中。

自噬最初被描述为一种激素和饥饿反应，但它在生物学中的作用要广泛得多，包括细胞器重塑、蛋白质和细胞器质量控制、预防基因毒性应激、抑制肿瘤、消灭病原体、调节免疫和炎症、母体DNA遗传、新陈代谢和细胞存活。虽然自噬是一种降解途径，但它也参与生物合成和分泌过程。鉴于自噬在许多基本细胞功能中发挥着根本性作用，自噬功能障碍与多种人类疾病相关也就不足为奇了。折叠错误的蛋白质往往会形成对细胞有毒的不溶性聚集体。为了解决这一问题，细胞依赖于自噬。自2000年代初以来，该领域的论文数量显著增加，已成为生物医学研究中研究最深入的领域之一。此外，诺贝尔奖委员会也认可了这一突破，授予自噬研究领域2016年诺贝尔生理学或医学奖。

是什么让自噬变得与众不同？答案在于自噬体大小和目标选择的灵活性。自噬可以促进大量和多种底物的集体降解，使细胞能够在面临各种营养缺乏的情况下，快速有效地生成可循环利用的基本材料。此外，自噬是唯yi能够随机或有针对性地降解整个细胞器的途径-这是维持真核细胞复杂环境中平衡的关键过程。这一过程确保了一种质量控制机制，对于抵消衰老的负面影响至关重要。自噬功能紊乱与帕金森病、2型糖尿病和其他老年疾病有关。细胞死亡自噬基因突变可导致遗传疾病。自噬机制的紊乱也与癌症有关。据观察，由于肿瘤微环境缺氧，自噬水平在癌细胞中会升高。目前正在进一步研究开发针对各种疾病的自噬药物。

自噬是一个动态的多步骤过程，包括自噬体的形成、自噬溶酶体的形成和自噬底物的降解，通常称为自噬通量。自噬体是一种双层膜囊泡，可将细胞膜成分吞噬到溶酶体中进行降解和再循环，自噬体的形成是自噬的标志。在自噬激活过程中，细胞质形式的微管相关蛋白1轻链LC3（LC3I）被脂化并被招募到自噬体。LC3II是LC3的脂化形式，附着在自噬体膜上，因此LC3转换是自噬体形成的先决条件。监测自噬通量的常用检测方法是使用免疫印迹法检测LC3B或SQSTM1/p62的周转率，从而测量自噬通量的含量。然而，这种方法费时费力，而且在不同的实验环境下结果往往不同，难以解释。CYTO-ID® Autophagy Detection Kit（ENZ-51023，EnzoLife）试剂盒是一种无需转染的定量检测方法，用于监测自噬和估计活细胞中的自噬通量。此外，SCREEN-WELL® Autophagy Library（BML-2837，EnzoLife）包含94种具有明确自噬诱导或抑制活性的化合物。这是研究细胞中促自噬和抗自噬分子的作用以及用于体外应用的有用工具。

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