細胞、組織的更新與重構

? ? Renovation and Reconstruction o f Cells & Tissues

自噬是存在于真核生物中，一種高度保守的蛋白質或細胞器降解的過程。自噬發生時，一些損壞的蛋白質或細胞器等被雙層膜結構的自噬小泡包裹，并最終送到溶酶體中降解，降解產生的氨基酸等小分子物質可被細胞再利用，也能用于能量的產生。

細胞自噬是細胞成分降解和回收利用的基礎，細胞將內部損壞、老化或功能喪失的細胞器分解，從而快速地提供能量和原材料維持細胞的正常運作。細胞自噬主要經歷4個階段：自噬誘導，自噬體的組裝和形成，自噬體與溶酶體的結合與融合，以及最終的降解。

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?●?自噬的誘導階段

細胞在正常情況下很少發生自噬，當細胞外（營養成分短缺、缺氧缺血和生長因子誘導）和細胞內（代謝壓力、細胞器老化、蛋白質錯誤折疊和DNA損傷）等因素影響了細胞時，自噬會被誘導發生。其中，主要有5條信號通路與自噬相關：ERK1/2通路，PI3K通路，AMPK通路，氨基酸饑餓通路和p53通路（圖A）。

?●?自噬體的組裝階段

在上游信號的誘導下，ATG12和ATG5，先后由ATG7和ATG10分別催化而偶聯，最后與ATG16L形成復合體，參與自噬小泡的組裝。ATG12和ATG5結合到一起，形成ATG12-ATG5復合物，其表面區域的氨基酸序列在進化上保守， 從而具有保守的表面構象，這種構象是LC3脂質化所必需的條件。

LC3以前體（pro-LC3）的形式翻譯出來后，即刻被ATG4切割掉C端的一段多肽，暴露出甘氨酸位點，成為分布在胞漿中的LC3-I。LC3-I在ATG7和ATG3的作用下，與磷脂酰乙醇胺（PE）共價結合，形成膜結合蛋白LC3-II，結合在自噬體膜上，LC3-II已被廣泛用做自噬過程的標志（圖B）。

●?自噬體的融合階段

自噬體與溶酶體的融合是細胞發揮自噬功能、對細胞內多余物質進行降解和再度利用的關鍵，Rab7是自噬體和溶酶體融合階段的重要分子，同時，自噬體上STX17與溶酶體上VAMP8結合會介導自噬體和溶酶體的融合（圖C）。

●?降解階段

SQSTM-1/p62將泛素化的蛋白轉運到自噬體中，經過融合階段后，自噬溶酶體中的內容物降解，以實現細胞穩態和自我更新。