转录因子调控自噬的研究进展

自噬是一种在进化中高度保守的程序性降解过程,对于维持机体健康至关重要。作为一种基本的细胞代谢过程,自噬参与调控细胞应激适应、干细胞分化、免疫调节、学习记忆等生物学功能,其异常可直接导致免疫功能紊乱、神经退行性疾病和肿瘤等疾病的发生。揭示细胞自噬调控机制有助于为自噬相关疾病提供有效的药物靶点及新的干预措施。研究显示,当细胞面临不同应激条件时,FOXO、p53、TFEB等转录因子严格调节细胞自噬的进程,并参与相关疾病发生的调控。本综述将重点总结转录因子FOXO、p53和TFEB调控细胞自噬发生的分子机制,并阐明其对于肿瘤等疾病发生的调控作用,以期为探究并揭示其他转录因子在细胞自噬中的调控作用提供科学依据。     

自噬：运动改善神经退行性疾病的关键机制

自噬调控神经类疾病是当前神经科学领域的研究焦点。自噬紊乱导致Aβ、Tau、α-syn等蛋白表达、沉积和功能失调,引发阿尔茨海默症、帕金森病、亨廷顿病等神经退行性疾病。运动是改善神经退行性疾病的重要手段,这与AdipoR1/AMPK/TFEB、AMPK/mTOR等途径被激活后上调LC3、Beclin-1、Lamp1等自噬因子表达密切相关,较高的自噬水平可清除脑中沉积的Aβ、Tau、α-syn等蛋白,改善神经退行性疾病引起的神经元变性、突触结构和功能紊乱等。本研究综述分析了自噬在运动改善神经退行性疾病中的作用机制,将为运动改善神经退行性疾病研究提供坚实的理论依据和新的研究思路。     

孤独症谱系障碍相关转录因子EB基因罕见变异导致神经元轴突发育障碍

目的探究孤独症谱系障碍(ASD)中发现的转录因子EB(TFEB)基因3种变异对神经元轴突发育的影响及其机制。 方法构建与ASD相关的3个TFEB突变体质粒和TFEB shRNA干扰质粒,细胞转染上述质粒后通过免疫荧光、细胞核质分离及蛋白免疫印迹检测TFEB变异是否改变其亚细胞定位；利用核糖体抑制剂CHX处理后经蛋白免疫印迹检测TFEB变异对其蛋白稳定性的影响；进行原代小鼠神经元培养并转染上述质粒,通过免疫荧光检测TFEB变异对神经元轴突生长发育的影响；使用实时定量PCR检测TFEB下游自噬-溶酶体基因的表达水平,以荧光素酶报告基因法测量TFEB的转录活性。 结果ASD相关突变体p.R22Q及p.R465W导致TFEB在细胞核的定位增加,但变异并不改变蛋白的稳定性。同时,野生型(WT)TFEB的过表达可增加神经元轴突长度,而ASD相关的TFEB突变体则不能。这表明这些突变导致TFEB促进神经元轴突生长的功能受损。同时,自噬激活剂Rapamycin可恢复由TFEB干扰引起的神经元轴突缩短。TFEB WT的过表达增加了下游自噬-溶酶体相关靶基因(LAMP1、SQSTM1、CTSB、CTSD、CTSF、MAPLC3)的表达,但ASD相关的TFEB突变体降低了对相关靶基因的调节能力。 结论TFEB变异可能导致自噬-溶酶体功能受损和神经元发育异常,为ASD发病机制和潜在治疗靶点提供了新的见解。     

LncRNA调控细胞自噬的分子机制及在神经系统疾病中的研究进展

长链非编码RNA (LncRNA)是一类长度超过200个核苷酸的非编码RNA,可在转录、转录后及翻译水平等多个层面调节基因表达,其功能失调与包括神经系统疾病在内的许多疾病的病理过程密切相关。细胞自噬是一种存在于真核细胞内主要依赖溶酶体的降解途径,在细胞的生长发育、衰老以及细胞内环境稳态的维持过程中发挥重要作用。近年来研究证实,LncRNA在神经系统疾病的发生和发展过程中起到重要作用,同时LncRNA调控细胞自噬也是研究的热点问题,但具体的调控机制尚未见详细综述。本文综述了LncRNA在细胞自噬中的调控分子机制及其在神经系统疾病中的相关研究进展,旨在为深入研究神经系统疾病的发病机制及药物治疗策略提供理论和实验依据。     

自噬缺陷在动脉粥样硬化中作用研究进展

自噬是一种亚细胞过程,在溶酶体降解蛋白质受损细胞器如线粒体过程中发挥重要作用。它对蛋白质和线粒体功能的调节和维持细胞稳态至关重要,而其失调则涉及多种疾病,如动脉粥样硬化。最近有研究表明,无论动脉粥样硬化斑块中是否存在自噬刺激因子（例如活性氧、氧化脂质和细胞因子）,动脉粥样硬化进展期间都存在自噬缺陷。本综述重点介绍了动脉粥样硬化自噬缺陷的原因和后果,特别是对巨噬细胞、血管平滑肌细胞和内皮细胞的影响,对治疗动脉粥样硬化的自噬靶标可能具有重要意义。     

泛素羧基末端水解酶-1在神经退行性疾病中的作用及临床应用

泛素羧基末端水解酶1(UCH-L1),又称蛋白基因产物9.5(PGP9.5),主要通过泛素-蛋白酶体系统(UPS)和自噬-溶酶体途径(ALP)间接影响体内蛋白的降解代谢,参与包括阿尔兹海默病、帕金森病在内的多种神经退行性疾病的发病和调控机制。本文主要概述了UCH-L1结构和功能、UCH-L1及其突变型在阿尔兹海默病、帕金森病中的作用、机制以及临床应用意义。     

IL-4和TGF-β通过调控TFEB表达和溶酶体定位调节Mφ杀菌功能

目的:探讨IL-4和TGF-β对Mφ溶酶体功能和定位的影响及可能机制。方法:骨髓细胞经M-CSF刺激培养成骨髓来源巨噬细胞(Bone marrow-derived macrophages, BMDMs)。分别使用PBS、IL-4、TGF-β或TGF-β+IL-4刺激BMDMs,流式细胞仪检测BMDMs溶酶体降解DQ-OVA的功能;激光共聚焦检测溶酶体胞内分布;免疫印迹和免疫荧光检测溶酶体关键转录因子TFEB的表达和活化;庆大霉素保护实验检测BMDMs杀伤细菌的功能。结果:与对照组比较,IL-4增强溶酶体降解DQ-OVA的功能;促进溶酶体向核周分布;上调TFEB的表达和活化;并且增强巨噬细胞杀菌功能。而与对照组比较,TGF-β抑制溶酶体降解DQ-OVA的功能;阻止其核周分布;下调TFEB表达和活化;并且抑制其杀菌功能。结论:IL-4和TGF-β通过调控TFEB表达和溶酶体定位调节Mφ杀菌功能。     

FOXO3相关信号途径影响细胞自噬的研究进展

叉形头转录因子O亚型3(FOXO3)是FOXO家族的重要成员,其广泛参与机体的许多生物学过程,如细胞自噬、氧化应激反应、细胞周期调控及细胞凋亡,但具体的调控机制尚未明确。FOXO3参与自噬调控的活性受磷酸化及乙酰化等修饰的影响,并多与AMP活化的蛋白激酶、磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B等信号转导通路相关。此外,FOXO3还通过调节一些自噬相关基因如微管相关蛋白1轻链3、磷脂酰肌醇-3-激酶/囊泡蛋白分选相关蛋白34、γ氨基丁酸受体相关蛋白1等的转录调控自噬。因此,了解转录因子FOXO3在自噬调节中的作用有助于对经典自噬模型进行探究,也可对自噬相关疾病如肿瘤、衰老以及神经退行性变,包括帕金森病、阿尔茨海默病等疾病的治疗提供线索。     

ATF4对神经退行性疾病作用的研究进展

神经退行性疾病如阿尔茨海默病、帕金森病是威胁人类健康的几种主要疾病之一。目前其病因并不明确,但蛋白质异常修饰、氧化应激、神经营养缺乏及可塑性改变均在神经退行性疾病的发展、进程中发挥一定作用。转录激活因子4(ATF4)是激活转录因子家族成员之一,能感应环境多种应激而增加其表达,且ATF4通过与多种细胞转录因子结合,调控具有不同功能的下游基因,参与分化、代谢、记忆形成等生理过程。有证据显示,ATF4的表达在多种神经退行性疾病中特异性升高,并与神经原纤维缠结,Tau蛋白的过度磷酸化,β淀粉样蛋白老年斑形成以及大脑中神经元死亡和神经突触功能受损有关,提示ATF4在这些疾病中发挥一定作用。     

自噬与神经退行性疾病

基础水平的自噬在清除异常积聚的蛋白质、长寿命蛋白以及受损细胞器、维持细胞内稳态和细胞生存中扮演重要角色。自噬过程受到一系列复杂信号分子的调控,使胞内物质被双层膜结构的自噬小体包裹,自噬小体与溶酶体融合而降解。自噬功能的缺陷与神经退行性疾病如阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿病等有重要联系,这些疾病的明显特点就是大脑神经元内蛋白的异常积聚。因神经元为不可再生细胞,所以通过自噬清除神经元内蛋白的异常积聚、维持神经元正常功能就显得格外重要。     

自噬-溶酶体系统在慢性阻塞性肺疾病大鼠骨骼肌萎缩中的作用机制

目的探讨自噬-溶酶体系统在慢性阻塞性肺疾病(简称慢阻肺)大鼠骨骼肌萎缩中的作用机制。方法采用单纯熏香烟法复制慢阻肺大鼠动物模型。采用Real time PCR,Western blot技术检测大鼠趾长伸肌中FOXO转录因子以及自噬相关基因Bnip3、Beclin1、p62、MAP-LC3Ⅱ/Ⅰ、Atg5的mRNA及蛋白表达,探讨自噬-溶酶体系统在慢阻肺大鼠骨骼肌萎缩中的作用机制,进一步探索骨骼肌萎缩的机制。用透射电镜观察对照组和实验组大鼠趾长伸肌组织切片及肺组织切片中的变化。结果 Real time PCR分析结果显示,实验组大鼠趾长伸肌组织中FOXO转录因子以及自噬相关基因Bnip3、Beclin1、p62、Atg5的mRNA表达实验组显著高于对照组(P均0.05,其中Bnip3两组对照P均0.01)。两组大鼠MAP-LC3Ⅱ/Ⅰ的mRNA表达比较差异无统计学意义(P0.05)。Western blot分析结果显示,实验组大鼠趾长伸肌组织中FOXO转录因子以及自噬相关基因Bnip3、Beclin1、p62、MAP-LC3Ⅱ/Ⅰ、Atg5的蛋白表达慢阻肺组显著高于对照组(P均0.05,其中Bnip3,MAP-LC3Ⅱ/Ⅰ、Beclin1两组对照P均0.01)。透射电镜下,相比于对照组,实验组大鼠趾长伸肌胞浆内自噬溶酶体增多,肺组织切片中发现肺组织纤维化和炎症细胞增多。结论实验组大鼠趾长伸肌组织内自噬-溶酶体系统被激活,可能是骨骼肌萎缩的机制之一。     

自噬与神经系统疾病

自噬是细胞内异常聚集蛋白和受损细胞器主要的降解和循环途径,维持着细胞正常的代谢平衡及物质更新。自噬具有神经保护作用,可通过调节神经元和胶质细胞的稳态、发育和凋亡等生理过程影响神经系统的功能状态。近年来大量研究表明,神经系统疾病与异常自噬密切相关,自噬的抑制或过度激活均能影响抑郁症、神经退行性疾病和精神分裂症的发生发展。了解自噬在神经系统疾病中的作用机制对于预防与治疗相关疾病具有重要意义。该文主要对当前自噬与上述神经系统疾病的研究进展进行综述,为以上疾病的进一步研究提供参考。     

泛素-蛋白酶体系统功能异常在神经退行性疾病中的作用

蛋白质降解调控着机体内几乎所有的生命活动,蛋白质在完成功能后,以及在合成、折叠、转运等过程中发生错误或损伤时都必须被降解和清除。人类细胞中主要存在两类蛋白质降解的途径,一是溶酶体降解途径,二是泛素-蛋白酶体降解系统（ ubiquitin-proteasome system , UPS ）。其中UPS是真核细胞内ATP依赖的蛋白降解系统,可高度选择并高效降解细胞内的蛋白质,不仅是一种降解陈旧或损坏蛋白质的重要机制,而且还参与调节细胞周期进程、基因转录调节、受体胞吞、抗原呈递、细胞增生与分化以及信号转导等细胞的各种生理过程［1］。 UPS在维持细胞稳态、调节细胞生存过程中起着关键作用, UPS的功能异常将会影响到多种疾病的发生过程,包括癌症和神经退行性疾病。本文重点阐述UPS功能异常在神经退行性疾病中的作用。     

核因子κB信号通路与变应性鼻炎的关系

变应性鼻炎(AR)是以腺体过度分泌、鼻黏膜黏蛋白成分过度分泌和液体平衡失调为特征的变应性疾病,其发病机制涉及神经免疫网络的诸多环节和多种信号通路的交互作用,最终导致鼻黏膜的高反应性和高分泌性。核因子κB信号通路为广谱信号通路,被认为是炎症反应的中心环节,是具有基因转录调节功能的核转录因子蛋白质家族。现已证实其与AR的发生、发展密切相关,对AR发病过程的多个关键步骤均有调控作用,但具体调控机制和途径尚有待进一步探究。     

细胞自噬在帕金森病和阿尔茨海默病中的研究进展

细胞自噬是真核生物通过溶酶体途径来降解自身产生的错误折叠蛋白,清除细胞内受损伤或者衰老细胞器的过程,对维持细胞内的稳态以及细胞的代谢生长非常重要。近年来对于细胞自噬的研究发现其与肿瘤、心血管及神经退行性疾病的发生发展均有着密切的关系,细胞自噬的过度或者不足均能够对细胞产生毒性,进而导致错误蛋白的产生,加快疾病的发展进程。因此对细胞自噬的产生、分子机制及其在疾病中作用的研究对这些疾病的预防和控制显得尤为重要。神经退行性疾病多是以错误折叠蛋白和内含体的异常聚集为标志的疾病。这些聚集在神经元或神经组织的异常蛋白能够导致细胞毒性反应或者氧化应激,最终引起神经元的退化或死亡,影响患者的认知或运动等功能。本文主要对细胞自噬发生的机制以及细胞自噬和帕金森病以及阿尔兹海默病之间的关系做一综述。     

自噬介导α-突触核蛋白清除在帕金森病发生发展中的作用

帕金森病(Parkinson disease, PD)是一种常见的慢性神经退行性疾病, 严重影响患者的生活质量, 已成为社会面临的重要人口健康问题。PD的典型神经病理学特征是α-突触核蛋白(α-synuclein, α-Syn)在黑质-纹状体区的异常聚集, 造成多巴胺能神经元的变性坏死。随着研究的深入, 发现细胞自噬介导病理性α-Syn的清除过程参与PD的发病过程。自噬是细胞清除异常聚集蛋白和衰老受损细胞器的重要途径, 自噬清除α-Syn异常沉积可维持细胞稳态, 保护多巴胺能神经元。此外, 自噬过程受损引起α-Syn聚集, 增加α-Syn在脑内的传播, 促进多巴胺能神经元退变, 参与到PD的发生发展中。PD相关基因影响自噬调控, PD相关基因突变能导致溶酶体功能受损进而阻断自噬。同时异常聚集的α-Syn会进一步破坏自噬过程, 降低自噬清除能力, 增加神经毒性累积。自噬受损和α-Syn异常聚集是黑质多巴胺能神经元退行性变的重要机制。因此, 针对自噬和α-Syn异常聚集的研究可为PD的发病机制提供新的思路, 通过增加自噬通量, 减少α-Syn积累可能成为治疗PD的重要靶点。     

自噬及其在神经变性疾病中的保护作用

自噬是一种在细胞内清除绝大多数长半衰期蛋白质和细胞器的降解过程,包裹着细胞质和细胞器的双层膜的自噬泡和溶酶体融合,并对胞内成分进行降解。自噬功能障碍会导致各种神经变性疾病,病理学主要表现为异常蛋白质的聚集,神经变性疾病中,自     

线粒体激酶PINK1的功能及其在神经退行性疾病与肿瘤中作用的研究进展

PINK1是一种线粒体丝苏氨酸蛋白激酶,其在氧化应激诱导的线粒体功能失调中起保护性作用.线粒体膜电位去极化时,PINK1募集parkin蛋白诱导线粒体自噬.生理状态下,PINK1在线粒体中被剪切并释放入胞质促进神经元分化.PINK1突变能够导致常染色体隐性早发帕金森病.在非神经退行性疾病中,PINK1通过激活胞质AKT信号通路、与线粒体抗凋亡蛋白Bcl-XL相互作用等机制,调节神经胶质瘤、乳腺癌等肿瘤细胞的生长与凋亡.本文对PINK1的生理功能及其在神经退行性疾病和肿瘤发生过程中的作用进行综述.     

Ataxin-3与相关疾病的分子机制的研究进展

Ataxin-3 (AT3,ATXN3)是一种重要的去泛素化酶,正常情况下,它参与基因转录、蛋白代谢、磷酸化以及自身泛素化水平的调节。然而突变的Ataxin-3的表达可致转录失调,导致细胞毒性和神经退行性变疾病,如脊髓小脑共济失调3(SCA3)。AT3的异常不仅能导致神经性病变,而且据最近世界各地的研究表明,AT3的失调可能涉及一些人类癌症或者癌症前期病变(如胃癌、乳腺癌、肺癌、睾丸癌、肝硬化等)的发病机制。虽然目前国内关于ATXN3的研究较少,但在国外已经有大量研究报道,该综述主要总结它的功能与疾病的关系。     

长链非编码RNA调控细胞自噬参与消化系统肿瘤发生发展的研究进展

长链非编码RNA(lncRNA)是一类长度超过200个核苷酸，不具备编码蛋白质能力的RNA。lncRNA可在染色质修饰、转录和转录后等不同水平调控基因表达，参与肿瘤的发生发展。自噬是发生在真核细胞内依赖溶酶体的分解代谢过程，通过降解和循环利用细胞中受损的细胞器或多余的蛋白质，从而维持细胞内环境的动态平衡。自噬异常与肿瘤的发生发展密切相关。lncRNA可通过调控细胞自噬的启动、自噬体囊泡成核、自噬体膜的伸长、自噬体与溶酶体融合等来影响自噬，参与多种消化道肿瘤的恶性进程。本文就lncRNA调控细胞自噬参与消化系统肿瘤发生发展的研究进展展开综述。