细胞死亡、应激与衰老

自噬

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想象一户人家,当食物快吃光或东西坏掉时,并不会浪费地把它们扔掉,而是仔细拆解坏掉的电器和破旧的家具,回收可用的零件,再利用那些材料。细胞做的事情与此惊人地相似,这叫做自噬——字面意思就是“自己吃自己”。它是细胞内置的回收系统,既用来清除受损的废物,也在物资匮乏时通过分解自身部件来获取原料、得以存活。

在自噬的主要形式中,细胞会建造一层全新的双层膜,像一只张开的手掌一样把要回收的“货物”包起来——一只用旧了的线粒体、一团受损的蛋白质,甚至是一个入侵的细菌。这层膜闭合成一个密封的小泡,称为自噬体。这个小泡随后与溶酶体融合——溶酶体是细胞内呈酸性的回收室,它的酶把货物分解成氨基酸、糖和脂肪。细胞再把这些建筑材料泵回细胞质重新利用。饥饿时自噬会急剧增强,因为细胞必须靠消耗自身的部件来维生,但它平时也以较低水平持续运转,充当日常的质量控制。

自噬的意义远不止于打扫卫生。通过清除受损的细胞器和蛋白团块,它保护着神经元,而自噬出问题与神经退行性疾病相关。它帮助清除细胞内的细菌和病毒,参与免疫防御。它与癌症的关系是双面的:它可以通过保持细胞洁净来抑制肿瘤,然而已经形成的肿瘤有时又会利用它来熬过压力。要警惕那些宣称能“激发自噬”以抗衰老的保健品营销;其背后的生物学是真实且重要的,但跳跃到对人体的具体健康承诺,大多并未得到证实。

一个肝细胞数小时没有进食。为了维持自身存活,它增强了自噬:双层膜把它自己的一些细胞器包裹起来,形成自噬体,再与溶酶体融合。内容物被分解成氨基酸和糖,供细胞燃烧产能——这个细胞实实在在地吃掉自己的一部分,来熬过这段匮乏。

在饥饿状态下,细胞通过自噬回收自身的部件以求存活。

自噬通常是一种求生机制,而非死亡程序——细胞消化自身的部分是为了继续活下去。只有在极端、持续的情况下它才会促成死亡,所以把它说成“吃自己吃到死”是有误导性的。

又称
self-eatingmacroautophagy细胞自噬