细胞自噬(autophagy or autophagocytosis)

细胞自噬，又称自我吞噬或自噬作用（autophagy），是一种重要的细胞内稳态维持机制，涉及在特定的自噬相关基因（autophagy-related genes, Atgs）调控下，细胞利用溶酶体系统来降解老化、损伤的细胞器及大分子物质的过程。作为细胞存活与死亡调控的第二种形式，自噬不仅是基础生物学的核心研究领域，也与多种疾病的发生发展密切相关，因而在科学界备受瞩目，具有极其广阔的研究前景和深远意义。

为了深入探究自噬机制及其功能，研究者常采用多种自噬诱导剂来触发这一过程，具体包括但不限于以下几种：

1. 内质网应激模拟剂：如Brefeldin A、Thapsigargin和Tunicamycin，它们能够干扰内质网的正常功能，从而激活自噬途径以应对压力。

2. IMPase抑制剂：包括Carbamazepine、L-690,330和氯化锂（Lithium Chloride），这类化合物通过抑制肌醇单磷酸酶活性，影响磷脂代谢，间接促进自噬活动。

3. 营养缺乏模拟：使用Earle's平衡盐溶液创造一种“饥饿”状态，迫使细胞启动自噬机制以回收养分，维持生存。

4. Class I PI3K通路抑制剂：例如N-Acetyl-D-sphingosine（C2-ceramide），通过阻断这一关键信号传导路径，激活自噬程序。

5. mTOR抑制剂：以Rapamycin最为常用，它有效抑制哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR），是诱导自噬的经典手段之一。

6. IP3R阻断剂：如Xestospongin B或C，通过阻止内质网释放钙离子，影响钙信号传导，进而激活自噬过程。

这些自噬诱导剂在基础研究和药物开发中扮演着关键角色，帮助科学家们更深入地理解自噬过程的调控机制，并探索其在疾病治疗中的潜在应用价值。

自噬抑制剂

1）3-Methyladenine（3-MA）：（Class III PI3K） hVps34 抑制剂；
2）Bafilomycin A1：质子泵抑制剂；
3）Hydroxychloroquine（羟氯喹）。

细胞自噬形态学特征的检测方法

1）透射电镜观察自噬体。

    自噬体是自噬的标志性结构。自噬体属于亚细胞结构，直径一般为300～900nm，平均500nm，普通光镜下看不到。通过透射电子显微镜发现自噬体一直是观察自噬现象最直接、最经典的方法，是自噬检测的“金标准”。

2）荧光显微镜下采用GFP-LC3融合蛋白来示踪自噬形成。

    由于自噬体膜形成过程中需要LC3，因此通过标记LC3可以识别自噬体。

3）荧光染色法

    用荧光染料对组织切片或细胞进行染色观察自噬的发生。晚期自噬体与溶酶体融合而呈酸性，根据这个特点可用酸向性染料MDC、吖啶橙和Lyso Tracker标记自噬溶酶体。

自噬标志性蛋白
1）自噬标记蛋白LC3

    微管相关蛋白1轻链3(LC3／Atg8)是自噬体膜上的标记蛋白。细胞内存在两种形式的LC3蛋白，LC3-Ⅰ和LC3-Ⅱ。细胞内新合成的LC3其C端被Atg4蛋白酶剪切，成为胞质可溶形式的LC3-Ⅰ。当自噬体形成后，LC3-Ⅰ经剪切和泛素化加工修饰。与自噬体膜表面的磷脂酰乙醇胺(PE)偶联，成为膜结合形式的LC3-Ⅱ并定位于自噬体内膜和外膜,因此LC3-Ⅱ/Ⅰ比值的大小可以估计自噬水平的高低。

2）细胞自噬底物蛋白的检测

         p62偶联于LC3，作为一种调节因子参与自噬体的构成，在自噬的中、晚期被降解。细胞内整体p62水平的表达与自噬活性存在负相关。蛋白质免疫印迹技术检测p62水平的降低可以反映自噬活性程度。p62的增加暗示着自噬、溶酶体降解途径被抑制。

3）Atg12-Atg5复合体 

    除了LC3，自噬体膜上标志性蛋白质还有Atg12-Atg5结合体。Atg12和Atg5在翻译后就像单个分子一样共价结合在一起，它定位在自噬体双层隔离膜的整个延长阶段。

4）Beclin1 

    哺乳动物Beclin1是酵母Atg6基因的同源物。Beclin1通过激活自噬对细胞生长和抑瘤机制进行控制。蛋白质印迹技术检测Beclin1蛋白表达情况直接反映自噬活性。

5）自噬相关的标志性蛋白还包括ATG1、ATG9、DRAM1、ATG14、ATG16以及 ATG18等。

自噬的调控通路

1）依赖mTOR（哺乳动物雷帕霉素靶点）途径的自噬

A．PI3K-AKT-mTOR信号通路

         B. AMPK-TSC 1/2-mTOR 信号通路

2）其它的信号通路

A. 3-甲基腺嘌呤（3-MA）通过抑制Class ⅢPI3K的活性抑制自噬；

 B. beclin1和UVRAG作为正调控子，抗凋亡因子bcl-2作为负调控子共同参与组成ClassⅢPI3 复合物调控自噬；

C. GTP结合的G蛋白亚基Gαi3抑制自噬；GDP结合的Gαi3蛋白活化自噬；

D. 死亡相关蛋白激酶（death-associated proteinlinase,DAPK）和DAPK相关蛋白激酶（DAPK-related protein kinase-1,DRP-1）诱导自噬。